【DNA重组技术的基本工具】

知识点一 基因工程的概念

基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA重组技术。

注意：对本概念应从以下几个方面理解：

知识点二 基因工程的基本工具

1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀”

(1)限制性内切酶的来源：主要是从原核生物中分离纯化来的。

(2)限制性内切酶的作用：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并能将每一条链上特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键切开。

(3)限制性内切酶的切割方式及结果：①在中心轴线两侧将DNA 切开，切口是黏性末端。②沿着中心轴线切开DNA，切口是平末端。

2.DNA连接酶——“分子缝合针”

(1)来源：大肠杆菌、T4噬菌体

(2)DNA连接酶的种类：E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。

(3)作用及作用部位：E.coliDNA连接酶作用于黏性末端被切开的磷酸二酯键，T4DNA连接酶作用于黏性末端和平末端被切开的磷酸二酯键。

注意：比较有关的DNA酶

(1)DNA水解酶：能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸，彻底水解成磷酸、脱氧核糖和含氮碱基

(2)DNA解旋酶：能够将DNA或DNA的某一段解成两条长链，作用的部位是碱基和碱基之间的氢键。注意：使DNA解成两条长链的方法除用解旋酶以外，在适当的高温(如94℃)、重金属盐的作用下，也可使DNA解旋。

(3)DNA聚合酶：能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。

(4)DNA连接酶：是通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口。注意比较DNA聚合酶和DNA连接酶的异同点。

3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”

(1)分子运载车的种类：①质粒：常存在于原核细胞和酵母菌中，是一 www.91eXam.org种分子质量较小的环状的裸露的DNA分子，独立于拟核之外。②病毒：常用的病毒有噬菌体、动植物病毒等。

(2)运载体作用：①是用它做运载工具，将目的基因转运到宿主细胞中去。②是利用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制。

(3)作为运载体必须具备的条件：①在宿主细胞中保存下来并大量复制 ②有多个限制性内切酶切点 ③有一定的标记基因，便于筛选。

教材拓展：

拓展点一 限制酶所识别序列的特点

限制酶所识别的序列的特点是：呈现碱基互补对称，无论是奇数个碱基还是偶数个碱基，都可以找到一条中心轴线，如图，中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的。如：以中心线为轴，两侧碱基互补对称;为轴，两侧碱基互补对称。

拓展点二 DNA连接酶连接的是什么部位?

DNA连接酶是将一段DNA片段3′端的羟基与另一DNA片段5′端磷酸基团上的羟基连接起来形成酯键，而不是连接互补碱基之间的氢键。