生物人教版2019选择性必修3 3.1重组DNA技术的基本工具（课件共33张ppt）
文档属性
| 名称 | 生物人教版2019选择性必修3 3.1重组DNA技术的基本工具（课件共33张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.4MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-05-06 11:29:02 | ||
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文档简介
(共33张PPT)
第3章 基因工程
第1节
重组DNA技术的基本工具
人教版高中生物 选择性必修3
1
阐明重组DNA技术所需的三种基本工具的作用(重、难点)。
2
认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。
我国是棉花的生产和消费大国，棉花在种植过程中，常会受到一些虫害的侵袭，其中以棉铃虫最为常见，它可以使棉花产量减少三分之一，甚至绝收。
大量施用农药
×
能不能导入“杀虫基因”到棉花细胞，使棉花自身产生抗虫蛋白来抵抗棉铃虫呢？
抗虫基因
转基因
基因工程
>
<
目标一
基因工程的概念和工具酶
1.基因工程的概念
是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物制品。从技术操作层面看，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 重组DNA技术。
基因
分子水平
基因重组
赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物制品
定向改造生物性状；克服远缘杂交不亲和障碍
2.原理：
3.操作对象：
4.操作水平：
5.结果：
6.意义：
基因工程
一边阅读，一边完成学案上的表格
活动1
分析基因工程的理论基础
1. 为什么不同生物的DNA分子能拼接起来？
2. 为什么一种生物的基因可以在另一种生物细胞内表达
(1)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。
(2)双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。
(1)基因是控制生物性状的独立遗传单位。
(2)遗传信息的传递都遵循中心法则。
(3)生物界共用一套遗传密码。
一边阅读，一边完成学案上的表格
问题探讨
科学家通过精心设计，用“分子工具”培育出了转基因抗虫棉，使虫害得到有效控制。在培育转基因抗虫棉时，既要在体外对含有所需基因的DNA分子“切割”、改造和“拼接”；又要将重组DNA分子导入棉花体内，并使其表达。
那么，科学家究竟用到了哪些“分子工具”？
这些“分子工具”各具有什么特征呢？
DNA双螺旋的直径只有2nm,对如此微小的分子进行操作，是一项非常精细的工作，更需要专门的“分子工具”。
1.1 限制性内切核酸酶（限制酶）——“分子手术刀”
主要是从原核生物中分离纯化来的
能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。
磷酸二酯键
1
来源：
2
作用：
限制酶名字的由来
EcoRⅠ
属名Escherichia首字母
种名coli 前两个字母
R型菌株
从中分离的第一个限制酶
例如：流感嗜血杆菌(Haemophilus influenzae)d株中先后分离到3种限制酶，则分别命名为:
Hind I
Hind II
Hind III
资料卡
1.1 限制性内切核酸酶（限制酶）——“分子手术刀”
EcoR I
识别序列为 GAATTC
切割部位为 GA之间
Sma I
识别序列为 CCCGGG
切割部位为 CG之间
5'
5'
3'
3'
5'
5'
3'
3'
黏性末端
平末端
产生黏性末端或平末端
当限制酶在它识别序列的中轴线两侧将DNA分子的两条链分别切开时，产生的是黏性末端。
当限制酶在它识别序列的中轴线处将DNA分子的两条链分别切开时，产生的是平末端。
3
结果：
一边阅读，一边完成学案上的表格
活动2
分析限制酶和DNA连接酶
1.推测限制酶存在于原核生物中的主要作用是什么？
细菌
细菌
细菌
限制酶
限制酶是原核生物的一种防御工具，用来切割侵入细胞的外源DNA，以保证自身安全。
2.为什么限制酶不切割细菌本身的DNA分子？
含某种限制酶的细菌的DNA分子不具备这种限制酶的识别序列，或者甲基化酶将甲基转移到了限制酶所识别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。
一边阅读，一边完成学案上的表格
活动2
分析限制酶和DNA连接酶
3.请结合限制酶的作用特点，回答以下问题：
（1）限制酶能切开RNA分子的磷酸二酯键吗？
不能
（2）请结合右图，推断限制酶切一次可断开 个磷酸二酯键，产生 个游离的磷酸基团，产生 个黏性末端，消耗 分子水。
限制酶只能识别并切开双链DNA分子
两
2
2
两
酶的专一性
一边阅读，一边完成学案上的表格
活动2
分析限制酶和DNA连接酶
4．有2个不同来源的DNA片段A和B，A片段用限制酶SpeⅠ进行切割，B片段分别用限制酶HindⅢ、XbaⅠ、EcoRⅤ和XhoⅠ进行切割。各限制酶的识别序列和切割位点如下。
(1)请写出限制酶SpeⅠ、HindⅢ、XbaⅠ和XhoⅠ切割形成的黏性末端。
SpeⅠ： HindⅢ： XbaⅠ： XhoⅠ：
一边阅读，一边完成学案上的表格
活动2
分析限制酶和DNA连接酶
4．有2个不同来源的DNA片段A和B，A片段用限制酶SpeⅠ进行切割，B片段分别用限制酶HindⅢ、XbaⅠ、EcoRⅤ和XhoⅠ进行切割。各限制酶的识别序列和切割位点如下。
(2)同种限制酶切割产生的黏性末端是否相同？不同限制酶切割产生的黏性末端是否一定不同？
同种限制酶产生的黏性末端相同。不同的限制酶可能会形成相同的黏性末端。
一边阅读，一边完成学案上的表格
活动2
分析限制酶和DNA连接酶
4．有2个不同来源的DNA片段A和B，A片段用限制酶SpeⅠ进行切割，B片段分别用限制酶HindⅢ、XbaⅠ、EcoRⅤ和XhoⅠ进行切割。各限制酶的识别序列和切割位点如下。
(3)哪种限制酶切割B片段产生的DNA片段能与限制酶SpeⅠ切割A片段产生的DNA片段相连接？为什么？连接完成后，该重组DNA分子的新连接处能否再被所用的限制酶识别？为什么？
XbaⅠ。因为XbaⅠ与SpeⅠ切割产生了相同的黏性末端。不能。因为所用的两种限制酶均不能识别该重组DNA分子的新连接处的脱氧核苷酸序列。
1.2 DNA连接酶——“分子缝合针”
将两个DNA片段连接起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
G
C T T A A
A A T T C
G
G
C T T A A
A A T T C
G
用DNA连接酶连接两个片段之间的磷酸二酯键
1
作用：
1.2 DNA连接酶——“分子缝合针”
种类 ___________________
___________________
来源 大肠杆菌 T4噬菌体
作用 差别 只连接____________ 缝合___________和____________
E.coli DNA连接酶
T4 DNA连接酶
黏性末端
黏性末端
平末端
（效率较低）
都能将双链DNA片段“缝合“起来，
恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。
2
种类:
一边阅读，一边完成学案上的表格
活动3
比较与DNA相关的几种酶
A A T T G
C
A
A
T
T
A
A
T
T
DNA聚合酶
DNA聚合酶
DNA聚合酶
DNA聚合酶
DNA连接酶和DNA聚合酶是一回事吗？为什么？
一边阅读，一边完成学案上的表格
活动3
比较与DNA相关的几种酶
项目 DNA连接酶 限制酶 DNA聚合酶 解旋酶
作用部位 磷酸二酯键 磷酸二酯键 磷酸二酯键 氢键
作用对象 DNA片段 DNA 单个的脱氧核苷酸 DNA
作用结果 将两个DNA片段连接成重组DNA分子 切割DNA分子形成黏性末端或平末端 将单个的脱氧核苷酸连接到DNA单链末端 将双链DNA分子局部解旋为单链
模板 不需要 需要
大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成；
EcoRⅠ
SamⅠ
也有少数限制酶的识别序列由4个、8个或其他数量的核苷酸组成。
特点1：都可以找到一条中（心）轴线；
特点2：中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的 ，称为回文序列。
正向读与另一条链反向读的碱基顺序完全一致
1.回文序列
2.同尾酶
识别DNA 分子中不同核苷酸序列，但能切割产生相同黏性末端的限制酶被称为同尾酶。同尾酶构建载体时，切割位点的选择范围扩大。例如，我们选择了用某种限制酶切割载体，如果目的基因的核苷酸序列中恰好有该限制酶的识别序列，那么用该限制酶切割含有目的基因的DNA 片段时，目的基因就很可能被切断；这时可以考虑用合适的同尾酶(目的基因的核苷酸序列中不能有它的识别序列)来获取目的基因。
1.下列有关限制酶的叙述，错误的是
A.用限制酶从一个DNA分子中部获取一个目的基因时，4个磷酸二酯键断裂
B.限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越小
C.—CATG↓—和—G↓GATCC—序列被限制酶切出的黏性末端碱基数相同
D.用不同的限制酶处理含目的基因的片段和质粒，也可能形成重组质粒
√
解析 限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大，B错误。
2.(2022·黑龙江哈尔滨高二月考)下列关于DNA连接酶的叙述，正确的是
A.DNA连接酶不需要识别特定的脱氧核苷酸序列
B.一种DNA连接酶只能连接一种黏性末端
C.将单个脱氧核苷酸加到某个DNA片段末端，形成磷酸二酯键
D.连接两条DNA链上碱基之间的氢键
√
解析 DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，不需要识别特定的脱氧核苷酸序列，A正确，D错误；
DNA连接酶可以连接互补的黏性末端两条链主链上的磷酸和脱氧核糖，所以一种DNA连接酶可以连接多种黏性末端，B错误；
DNA连接酶连接的是两个DNA片段，DNA聚合酶是将单个脱氧核苷酸加到某个DNA片段末端，形成磷酸二酯键，C错误。
>
<
目标一
基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
2. 基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
质粒
将外源基因送入受体细胞。
动植物病毒
噬菌体
拟核DNA
质粒
大肠杆菌细胞
目的基因插入位点
复制原点
氨苄青霉素抗性基因
大肠杆菌及质粒结构模式图
裸露、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA外，具有自我复制能力的环状双链DNA。
1
作用：
2
种类:
2. 基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
（1）稳定存在并能自我复制或整合到受体DNA上
（2）有一个至多个限制酶切割位点点
（3）具有特殊的标记基因
（4）对受体细胞无害、易分离
能使目的基因稳定存在且数量可扩增
供外源DNA片段（基因）插入其中
便于重组DNA分子的筛选
对受体细胞无毒害作用，避免受体细胞受到损伤
拟核DNA
质粒
大肠杆菌细胞
目的基因插入位点
复制原点
氨苄青霉素抗性基因
大肠杆菌及质粒结构模式图
3
载体需具备的条件:
一边阅读，一边完成学案上的表格
活动4
分析载体的种类和载体需具备的条件
1.若用家蚕作为某基因表达载体的受体细胞，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用 作为载体，其原因是？
噬菌体
噬菌体的宿主细胞是细菌，而不是家蚕
病毒对宿主细胞的侵染具有一定的物种（组织）特异性。
一边阅读，一边完成学案上的表格
活动4
分析载体的种类和载体需具备的条件
2．根据标记基因的作用，有同学认为在含有某种抗生素的培养基中筛选存活的受体细胞不一定是导入目的基因的受体细胞，这种说法是否合理？请解释。
合理，因为仅导入载体的和导入插入了目的基因的载体的受体细胞均能在该培养基中存活。
标记基因的筛选原理
载体上的标记基因一般是某种抗生素的抗性基因，而受体细胞没有抵抗该抗生素的能力。将含有某抗生素抗性基因的载体导入受体细胞，抗性基因在受体细胞内表达，受体细胞对该抗生素产生抗性。在含有该抗生素的培养基上，能够生存的是被导入了载体的受体细胞。如图所示：
3.下列有关基因工程中载体的说法，正确的是
A.在基因工程操作中，被用作载体的质粒都是天然质粒
B.作为载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA进行鉴定和筛选的标记基因
C.携带目的基因的重组质粒只有整合到受体细胞的DNA上才会复制
D.质粒是真核细胞细胞核或原核细胞拟核中的具有自我复制能力的环状双链DNA分子
√
解析 在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的，A错误；
携带目的基因的质粒进入受体细胞后，能在细胞中进行自我复制，或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制，C错误；
质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外，并具有自我复制能力的环状双链DNA分子，D错误。
4.某研究所的研究人员拟将生长激素基因通过质粒介导进入大肠杆菌的细胞内，已知质粒中存在两个抗性基因：A是抗链霉素基因，B是抗氨苄青霉素基因，目的基因要插入基因B中，且大肠杆菌本身不带有任何抗性基因。下列叙述正确的是
A.导入大肠杆菌的质粒一定为重组质粒
B.抗生素抗性基因是目的基因表达的必要条件
C.成功导入重组质粒的大肠杆菌可以在含氨苄青霉素的培养基上生长
D.能在含链霉素的培养基中生长的大肠杆菌不一定符合生产要求
√
解析 导入大肠杆菌的质粒可能为重组质粒，也可能为普通质粒，A错误；
抗生素抗性基因为基因表达载体中的标记基因，是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，与目的基因表达无关，B错误；
由于目的基因要插入基因B中，抗氨苄青霉素基因被破坏，工程菌不能抗氨苄青霉素，因此成功导入重组质粒的大肠杆菌不能在含氨苄青霉素的培养基上生长，C错误；
能在含链霉素的培养基中生长的大肠杆菌可能含有重组质粒或普通质粒，因此不一定符合生产要求，D正确。
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第3章 基因工程
第1节
重组DNA技术的基本工具
人教版高中生物 选择性必修3
1
阐明重组DNA技术所需的三种基本工具的作用(重、难点)。
2
认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。
我国是棉花的生产和消费大国，棉花在种植过程中，常会受到一些虫害的侵袭，其中以棉铃虫最为常见，它可以使棉花产量减少三分之一，甚至绝收。
大量施用农药
×
能不能导入“杀虫基因”到棉花细胞，使棉花自身产生抗虫蛋白来抵抗棉铃虫呢？
抗虫基因
转基因
基因工程
>
<
目标一
基因工程的概念和工具酶
1.基因工程的概念
是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物制品。从技术操作层面看，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 重组DNA技术。
基因
分子水平
基因重组
赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物制品
定向改造生物性状；克服远缘杂交不亲和障碍
2.原理：
3.操作对象：
4.操作水平：
5.结果：
6.意义：
基因工程
一边阅读，一边完成学案上的表格
活动1
分析基因工程的理论基础
1. 为什么不同生物的DNA分子能拼接起来？
2. 为什么一种生物的基因可以在另一种生物细胞内表达
(1)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。
(2)双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。
(1)基因是控制生物性状的独立遗传单位。
(2)遗传信息的传递都遵循中心法则。
(3)生物界共用一套遗传密码。
一边阅读，一边完成学案上的表格
问题探讨
科学家通过精心设计，用“分子工具”培育出了转基因抗虫棉，使虫害得到有效控制。在培育转基因抗虫棉时，既要在体外对含有所需基因的DNA分子“切割”、改造和“拼接”；又要将重组DNA分子导入棉花体内，并使其表达。
那么，科学家究竟用到了哪些“分子工具”？
这些“分子工具”各具有什么特征呢？
DNA双螺旋的直径只有2nm,对如此微小的分子进行操作，是一项非常精细的工作，更需要专门的“分子工具”。
1.1 限制性内切核酸酶（限制酶）——“分子手术刀”
主要是从原核生物中分离纯化来的
能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。
磷酸二酯键
1
来源：
2
作用：
限制酶名字的由来
EcoRⅠ
属名Escherichia首字母
种名coli 前两个字母
R型菌株
从中分离的第一个限制酶
例如：流感嗜血杆菌(Haemophilus influenzae)d株中先后分离到3种限制酶，则分别命名为:
Hind I
Hind II
Hind III
资料卡
1.1 限制性内切核酸酶（限制酶）——“分子手术刀”
EcoR I
识别序列为 GAATTC
切割部位为 GA之间
Sma I
识别序列为 CCCGGG
切割部位为 CG之间
5'
5'
3'
3'
5'
5'
3'
3'
黏性末端
平末端
产生黏性末端或平末端
当限制酶在它识别序列的中轴线两侧将DNA分子的两条链分别切开时，产生的是黏性末端。
当限制酶在它识别序列的中轴线处将DNA分子的两条链分别切开时，产生的是平末端。
3
结果：
一边阅读，一边完成学案上的表格
活动2
分析限制酶和DNA连接酶
1.推测限制酶存在于原核生物中的主要作用是什么？
细菌
细菌
细菌
限制酶
限制酶是原核生物的一种防御工具，用来切割侵入细胞的外源DNA，以保证自身安全。
2.为什么限制酶不切割细菌本身的DNA分子？
含某种限制酶的细菌的DNA分子不具备这种限制酶的识别序列，或者甲基化酶将甲基转移到了限制酶所识别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。
一边阅读，一边完成学案上的表格
活动2
分析限制酶和DNA连接酶
3.请结合限制酶的作用特点，回答以下问题：
（1）限制酶能切开RNA分子的磷酸二酯键吗？
不能
（2）请结合右图，推断限制酶切一次可断开 个磷酸二酯键，产生 个游离的磷酸基团，产生 个黏性末端，消耗 分子水。
限制酶只能识别并切开双链DNA分子
两
2
2
两
酶的专一性
一边阅读，一边完成学案上的表格
活动2
分析限制酶和DNA连接酶
4．有2个不同来源的DNA片段A和B，A片段用限制酶SpeⅠ进行切割，B片段分别用限制酶HindⅢ、XbaⅠ、EcoRⅤ和XhoⅠ进行切割。各限制酶的识别序列和切割位点如下。
(1)请写出限制酶SpeⅠ、HindⅢ、XbaⅠ和XhoⅠ切割形成的黏性末端。
SpeⅠ： HindⅢ： XbaⅠ： XhoⅠ：
一边阅读，一边完成学案上的表格
活动2
分析限制酶和DNA连接酶
4．有2个不同来源的DNA片段A和B，A片段用限制酶SpeⅠ进行切割，B片段分别用限制酶HindⅢ、XbaⅠ、EcoRⅤ和XhoⅠ进行切割。各限制酶的识别序列和切割位点如下。
(2)同种限制酶切割产生的黏性末端是否相同？不同限制酶切割产生的黏性末端是否一定不同？
同种限制酶产生的黏性末端相同。不同的限制酶可能会形成相同的黏性末端。
一边阅读，一边完成学案上的表格
活动2
分析限制酶和DNA连接酶
4．有2个不同来源的DNA片段A和B，A片段用限制酶SpeⅠ进行切割，B片段分别用限制酶HindⅢ、XbaⅠ、EcoRⅤ和XhoⅠ进行切割。各限制酶的识别序列和切割位点如下。
(3)哪种限制酶切割B片段产生的DNA片段能与限制酶SpeⅠ切割A片段产生的DNA片段相连接？为什么？连接完成后，该重组DNA分子的新连接处能否再被所用的限制酶识别？为什么？
XbaⅠ。因为XbaⅠ与SpeⅠ切割产生了相同的黏性末端。不能。因为所用的两种限制酶均不能识别该重组DNA分子的新连接处的脱氧核苷酸序列。
1.2 DNA连接酶——“分子缝合针”
将两个DNA片段连接起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
G
C T T A A
A A T T C
G
G
C T T A A
A A T T C
G
用DNA连接酶连接两个片段之间的磷酸二酯键
1
作用：
1.2 DNA连接酶——“分子缝合针”
种类 ___________________
___________________
来源 大肠杆菌 T4噬菌体
作用 差别 只连接____________ 缝合___________和____________
E.coli DNA连接酶
T4 DNA连接酶
黏性末端
黏性末端
平末端
（效率较低）
都能将双链DNA片段“缝合“起来，
恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。
2
种类:
一边阅读，一边完成学案上的表格
活动3
比较与DNA相关的几种酶
A A T T G
C
A
A
T
T
A
A
T
T
DNA聚合酶
DNA聚合酶
DNA聚合酶
DNA聚合酶
DNA连接酶和DNA聚合酶是一回事吗？为什么？
一边阅读，一边完成学案上的表格
活动3
比较与DNA相关的几种酶
项目 DNA连接酶 限制酶 DNA聚合酶 解旋酶
作用部位 磷酸二酯键 磷酸二酯键 磷酸二酯键 氢键
作用对象 DNA片段 DNA 单个的脱氧核苷酸 DNA
作用结果 将两个DNA片段连接成重组DNA分子 切割DNA分子形成黏性末端或平末端 将单个的脱氧核苷酸连接到DNA单链末端 将双链DNA分子局部解旋为单链
模板 不需要 需要
大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成；
EcoRⅠ
SamⅠ
也有少数限制酶的识别序列由4个、8个或其他数量的核苷酸组成。
特点1：都可以找到一条中（心）轴线；
特点2：中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的 ，称为回文序列。
正向读与另一条链反向读的碱基顺序完全一致
1.回文序列
2.同尾酶
识别DNA 分子中不同核苷酸序列，但能切割产生相同黏性末端的限制酶被称为同尾酶。同尾酶构建载体时，切割位点的选择范围扩大。例如，我们选择了用某种限制酶切割载体，如果目的基因的核苷酸序列中恰好有该限制酶的识别序列，那么用该限制酶切割含有目的基因的DNA 片段时，目的基因就很可能被切断；这时可以考虑用合适的同尾酶(目的基因的核苷酸序列中不能有它的识别序列)来获取目的基因。
1.下列有关限制酶的叙述，错误的是
A.用限制酶从一个DNA分子中部获取一个目的基因时，4个磷酸二酯键断裂
B.限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越小
C.—CATG↓—和—G↓GATCC—序列被限制酶切出的黏性末端碱基数相同
D.用不同的限制酶处理含目的基因的片段和质粒，也可能形成重组质粒
√
解析 限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大，B错误。
2.(2022·黑龙江哈尔滨高二月考)下列关于DNA连接酶的叙述，正确的是
A.DNA连接酶不需要识别特定的脱氧核苷酸序列
B.一种DNA连接酶只能连接一种黏性末端
C.将单个脱氧核苷酸加到某个DNA片段末端，形成磷酸二酯键
D.连接两条DNA链上碱基之间的氢键
√
解析 DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，不需要识别特定的脱氧核苷酸序列，A正确，D错误；
DNA连接酶可以连接互补的黏性末端两条链主链上的磷酸和脱氧核糖，所以一种DNA连接酶可以连接多种黏性末端，B错误；
DNA连接酶连接的是两个DNA片段，DNA聚合酶是将单个脱氧核苷酸加到某个DNA片段末端，形成磷酸二酯键，C错误。
>
<
目标一
基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
2. 基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
质粒
将外源基因送入受体细胞。
动植物病毒
噬菌体
拟核DNA
质粒
大肠杆菌细胞
目的基因插入位点
复制原点
氨苄青霉素抗性基因
大肠杆菌及质粒结构模式图
裸露、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA外，具有自我复制能力的环状双链DNA。
1
作用：
2
种类:
2. 基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
（1）稳定存在并能自我复制或整合到受体DNA上
（2）有一个至多个限制酶切割位点点
（3）具有特殊的标记基因
（4）对受体细胞无害、易分离
能使目的基因稳定存在且数量可扩增
供外源DNA片段（基因）插入其中
便于重组DNA分子的筛选
对受体细胞无毒害作用，避免受体细胞受到损伤
拟核DNA
质粒
大肠杆菌细胞
目的基因插入位点
复制原点
氨苄青霉素抗性基因
大肠杆菌及质粒结构模式图
3
载体需具备的条件:
一边阅读，一边完成学案上的表格
活动4
分析载体的种类和载体需具备的条件
1.若用家蚕作为某基因表达载体的受体细胞，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用 作为载体，其原因是？
噬菌体
噬菌体的宿主细胞是细菌，而不是家蚕
病毒对宿主细胞的侵染具有一定的物种（组织）特异性。
一边阅读，一边完成学案上的表格
活动4
分析载体的种类和载体需具备的条件
2．根据标记基因的作用，有同学认为在含有某种抗生素的培养基中筛选存活的受体细胞不一定是导入目的基因的受体细胞，这种说法是否合理？请解释。
合理，因为仅导入载体的和导入插入了目的基因的载体的受体细胞均能在该培养基中存活。
标记基因的筛选原理
载体上的标记基因一般是某种抗生素的抗性基因，而受体细胞没有抵抗该抗生素的能力。将含有某抗生素抗性基因的载体导入受体细胞，抗性基因在受体细胞内表达，受体细胞对该抗生素产生抗性。在含有该抗生素的培养基上，能够生存的是被导入了载体的受体细胞。如图所示：
3.下列有关基因工程中载体的说法，正确的是
A.在基因工程操作中，被用作载体的质粒都是天然质粒
B.作为载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA进行鉴定和筛选的标记基因
C.携带目的基因的重组质粒只有整合到受体细胞的DNA上才会复制
D.质粒是真核细胞细胞核或原核细胞拟核中的具有自我复制能力的环状双链DNA分子
√
解析 在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的，A错误；
携带目的基因的质粒进入受体细胞后，能在细胞中进行自我复制，或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制，C错误；
质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外，并具有自我复制能力的环状双链DNA分子，D错误。
4.某研究所的研究人员拟将生长激素基因通过质粒介导进入大肠杆菌的细胞内，已知质粒中存在两个抗性基因：A是抗链霉素基因，B是抗氨苄青霉素基因，目的基因要插入基因B中，且大肠杆菌本身不带有任何抗性基因。下列叙述正确的是
A.导入大肠杆菌的质粒一定为重组质粒
B.抗生素抗性基因是目的基因表达的必要条件
C.成功导入重组质粒的大肠杆菌可以在含氨苄青霉素的培养基上生长
D.能在含链霉素的培养基中生长的大肠杆菌不一定符合生产要求
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解析 导入大肠杆菌的质粒可能为重组质粒，也可能为普通质粒，A错误；
抗生素抗性基因为基因表达载体中的标记基因，是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，与目的基因表达无关，B错误；
由于目的基因要插入基因B中，抗氨苄青霉素基因被破坏，工程菌不能抗氨苄青霉素，因此成功导入重组质粒的大肠杆菌不能在含氨苄青霉素的培养基上生长，C错误；
能在含链霉素的培养基中生长的大肠杆菌可能含有重组质粒或普通质粒，因此不一定符合生产要求，D正确。
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