DNA连接酶与DNA聚合酶的比较

dna聚合酶和连接酶的异同点DNA聚合酶和连接酶是两种不同的酶类，它们在DNA复制和修复过程中发挥着重要的作用。

在聚合酶和连接酶之间，有许多的异同点。

本文将在这方面进行阐述。

一、聚合酶和连接酶的定义DNA聚合酶是一种酶，能将DNAn单元加入到DNA链中，因此使得DNA链得以延长。

它被称为DNA复制的“制造车间”。

DNA连接酶则是指在DNA修复和重组过程中进行连接新生成的DNA链的酶。

二、聚合酶和连接酶的功能聚合酶和连接酶各自拥有不同的功能。

DNA聚合酶是复制中的关键酶类。

它能够读取和复制DNA的基本信息，然后制造出新的DNA链。

由于DNA聚合酶拥有较高的稳定性和复制准确性，因此不会出现多次复制的现象。

DNA连接酶则是参与DNA修复过程的重要酶类。

它能接合DNA链的断裂部分，重新连接起来。

DNA连接酶在人体细胞中可分为两种，即Ligase1和Ligase3。

Ligase1的主要功能是在DNA复制过程中连接新生成的DNA链，而Ligase3则主要参与DSB的连接过程。

此外，DNA连接酶不仅参与DNA修复的过程，也能够参与DNA拆解的过程，因此也被称为DNA重组酶。

三、聚合酶和连接酶的异同点1.复制过程不同对于DNA聚合酶而言，它能够在模板链上模拟丝袜酸链上的数据，最终合成一条新的丝袜酸链。

而DNA连接酶则在复制完成后，将独立的DNA链拼接起来形成一个完整的DNA双链。

2.生命周期不同DNA聚合酶在细胞分裂的过程中被活跃地开发利用，而在细胞停止分裂的过程中则失去了活性。

相反，DNA连接酶不受细胞周期的影响，而只关注于DNA结构的检验和修复工作。

3.不同的基因组位置聚合酶和连接酶的基因组位置不同。

DNA聚合酶的基因组位置在染色体上，而DNA连接酶大多数是细胞核中的溶胶体和线粒体中发现的。

总的来说，DNA聚合酶和连接酶在DNA复制和修复过程中都扮演着不可或缺的角色。

虽然它们在功能上存在差异，但它们各自拥有自己的重要性。

dna复制起始阶段需要的酶DNA复制是生物体生长和繁殖的基础过程之一，它确保了每个细胞都能够拥有完整的基因组。

DNA复制的起始阶段是该过程中最重要的步骤之一，因为它确保了DNA分子能够被准确地复制。

在这个起始阶段，需要许多不同类型的酶来完成各种任务。

下面将详细介绍DNA复制起始阶段需要的酶。

1. DNA聚合酶DNA聚合酶是一类非常重要的酶，它们负责将新的核苷酸添加到正在复制的DNA链上。

这些聚合酶可以根据模板链上存在的碱基序列来选择正确的核苷酸，并将其添加到正在合成中的新链上。

在人类细胞中，有至少15种不同类型的DNA聚合酶。

2. DNA解旋酶在DNA复制开始之前，需要将双链DNA解开成两条单链模板。

这项任务由DNA解旋酶完成。

这些解旋酶可以识别双链结构并将其分离成两条单链模板。

3. DNA单链结合蛋白一旦双链被解开成两条单链模板，就需要一种酶来保护这些单链DNA 不被降解。

这项任务由DNA单链结合蛋白完成。

这些蛋白可以与单链DNA紧密结合，防止其被降解或受到其他损伤。

4. DNA引物在DNA聚合酶开始将新的核苷酸添加到模板链上之前，需要一个短的RNA或DNA片段来作为起始点。

这个片段被称为引物。

引物可以识别模板链上的起始点，并为聚合酶提供一个起始点。

5. DNA依赖性ATP酶DNA复制过程中还需要一种类似于能量转换的机制来推动整个过程。

这项任务由DNA依赖性ATP酶完成。

这些酶可以将ATP分子转化为能量，并用于驱动其他复制过程中所需的反应。

6. DNA连接酶在两条单链模板上复制出两条新的双链DNA后，需要一种酶将它们粘合在一起形成完整的双链分子。

这项任务由DNA连接酶完成。

总结：以上就是DNA复制起始阶段需要的主要酶类，其中包括了DNA聚合酶、DNA解旋酶、DNA单链结合蛋白、DNA引物、DNA依赖性ATP酶和DNA连接酶。

这些酶协同作用，确保了复制过程的顺利进行，并最终生成完整的双链DNA分子。

dna连接酶和dna聚合酶的作用部位DNA连接酶和DNA聚合酶的作用部位DNA连接酶和DNA聚合酶是两种在DNA复制和修复过程中起着重要作用的酶。

它们在不同的环节中扮演着不同的角色，但都对DNA 的完整性和稳定性起着至关重要的作用。

下面将详细探讨DNA连接酶和DNA聚合酶的作用部位及其在DNA复制和修复中的具体功能。

一、DNA连接酶的作用部位DNA连接酶是一类酶，它主要参与DNA链的连接和修复。

在DNA 复制过程中，DNA连接酶主要作用于DNA的片段末端，将DNA片段连接成一个完整的链。

DNA连接酶主要存在于细胞核和线粒体等细胞器中，它们通过催化连接酶作用于DNA的3'端和5'端，将两个DNA片段连接起来，形成一个连续的DNA链。

DNA连接酶的作用部位主要包括以下几个方面：1. 5'连接酶作用部位：DNA连接酶可以催化连接DNA的5'端，将两个DNA片段连接成一个连续的链。

这种连接方式在DNA复制和修复过程中起着重要作用，可以修复DNA上的损伤和缺失。

2. 3'连接酶作用部位：DNA连接酶可以催化连接DNA的3'端，将两个DNA片段连接成一个连续的链。

这种连接方式在DNA复制和修复过程中同样起着重要作用，可以修复DNA上的损伤和缺失。

3. 单链连接酶作用部位：DNA连接酶还可以催化连接DNA单链，将断裂的DNA单链连接成一个完整的链。

这种连接方式在DNA修复过程中起着重要作用，可以修复DNA上的单链断裂。

二、DNA聚合酶的作用部位DNA聚合酶是一类酶，它主要参与DNA的合成和复制过程。

在DNA复制过程中，DNA聚合酶通过催化反应，将DNA链上的核苷酸逐个添加到新合成的DNA链上，从而实现DNA的复制。

DNA聚合酶的作用部位主要包括以下几个方面：1. 模板酶作用部位：DNA聚合酶通过与DNA模板链结合，根据模板链上的序列信息合成新的DNA链。

DNA聚合酶能够识别DNA模板链上的碱基序列，并通过互补配对的方式在新合成链上添加相应的碱基。

第一节基因工程及其技术第1课时基因工程的基本工具与聚合酶链式反应(PCR)技术课标内容要求核心素养对接1.概述基因工程是在遗传学、微生物学、生物化学和分子生物学等学科基础上发展而来的。

2.阐明DNA重组技术的实现需要利用限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体三种基本工具。

生命观念：掌握基因工程的基本工具的种类及作用,并能说出它们在基因工程中的应用。

科学思维：掌握PCR技术的过程与原理,并能正确比较PCR技术与体内DNA复制的异同。

社会责任：通过了解基因工程的发展历程,认同新技术的发展是一代又一代科学家前赴后继努力的结果,并会给人类发展带来巨大的经济效益和社会效益。

一、基因工程是在多学科基础上发展而来的1957年：科恩伯格等首次发现DNA聚合酶。

↓1967年：罗思和海林斯基等发现运转工具质粒,同年,科学家发现DNA连接酶。

↓1970年：特明和巴尔的摩各自在RNA病毒中发现逆转录酶。

史密斯等人分离到限制性内切核酸酶。

↓1972年科学家伯格领导的研究小组完成了世界上首次DNA分子体外重组。

↓1973年科学家科恩领导的研究小组利用大肠杆菌质粒进行了另一个体外重组DNA分子实验。

↓接着,科恩和美国博耶证明真核生物的基因可以在原核生物中进行表达。

↓1976年,科学家用质粒为载体,将生长激素释放抑制因子基因转入大肠杆菌,1977年首次生产出治疗肢端肥大症、巨人症的生长激素释放抑制因子。

↓1977年桑格测定了一种噬菌体的基因组序列,这是人类首次对完整基因组的核苷酸顺序进行测定。

二、基因工程的基本工具1．基因工程(1)概念：又称为DNA重组技术,是指在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法,将外源目的基因与载体DNA进行组合形成重组DNA,然后导入受体细胞,并使其在受体细胞中表达,产生人类需要的基因产物的技术。

(2)原理：基因重组。

(3)操作水平：基因(分子)水平。

2．“分子剪刀”——限制性内切核酸酶(限制酶)(1)作用：识别DNA分子上特定的脱氧核苷酸序列,并使每条链中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断开。

参与原核生物dna复制的酶和蛋白,功能
参与原核生物DNA复制的酶和蛋白有多种，包括DNA聚合酶、DNA连接酶、DNA酶和单链结合蛋白等。

1. DNA聚合酶：DNA聚合酶是一种酶类，主要功能是在DNA复制
过程中合成新的DNA链。

它能够识别DNA模板链上的碱基，并在合成
链上以互补碱基的顺序将新的核苷酸添加进去，使得新的DNA链得以
形成。

2. DNA连接酶：DNA连接酶是一类酶，其主要功能是将DNA的片
段连接起来。

它能够催化两条DNA链的连接，使得DNA的片段能够形
成一个完整的 DNA 分子。

3. DNA酶：DNA 酶是一类酶，其功能是修复 DNA 分子中的损伤。

DNA酶能够识别和修复 DNA 分子中的不正常结构和碱基序列，从而保
持 DNA 分子的完整性。

这些酶包括修复酶、剪切酶和重组酶等。

4. 单链结合蛋白：单链结合蛋白是一类蛋白质，其主要功能是
保护 DNA 单链，并帮助 DNA 酶和 DNA聚合酶等酶类与 DNA 进行结合。

它能够结合在 DNA 单链上，防止 DNA 的重复结合和降解，为其他酶
的作用提供合适的环境。

这些酶和蛋白质在原核生物的DNA复制过程中发挥着重要的作用，确保 DNA 的准确复制和维护。

请注意，这里提供的只是一些常见的酶
和蛋白的功能介绍，实际还有其他重要的酶和蛋白参与其中。

1．1DNA重组技术的基本工具1．基因工程突破了生殖隔离，实现了不同种生物间的基因重组。

2．不同生物基因能拼接在一起的理论基础是DNA分子都是由4种脱氧核苷酸构成的规则的双螺旋结构。

3．外源DNA导入受体细胞表达的理论基础是密码子的通用性。

4．限制性核酸内切酶的作用特点是识别双链DNA分子特定的核苷酸序列，并在特定位点上切割。

5．限制酶和DNA连接酶的作用部位都是两个核苷酸间的磷酸二酯键。

6．在基因工程中使用的载体除质粒外，还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。

基因工程的概念及其诞生与发展[自读教材·夯基础]1．基因工程的概念2．基因工程的诞生和发展(1)基础理论的重大突破：①DNA是遗传物质的证明；②DNA双螺旋结构和中心法则的确立；③遗传密码的破译。

(2)技术发明使基因工程的实施成为可能：①基因转移载体和工具酶相继发现；②DNA合成和测序技术的发明；③DNA体外重组得到实现及重组DNA表达实验获得成功。

(3)基因工程的发展与完善：1983年，世界第一例转基因烟草培养成功，基因工程进入迅速发展阶段。

1988年PCR 技术的发明，使基因工程进一步发展和完善。

1．通过分析基因工程的概念，讨论基因工程的原理是什么。

提示：基因重组。

2．将人的胰岛素基因导入大肠杆菌体内，通过大肠杆菌能大量生产人胰岛素。

请分析人胰岛素基因能在大肠杆菌体内表达的理论基础是什么。

提示：生物共用一套遗传密码。

[跟随名师·解疑难]1．对基因工程概念的理解操作环境操作对象操作水平基本过程结果生物体外基因DNA分子水平剪切→连接→导入→表达定向地改造生物的遗传性状2．基因工程的原理和理论基础(1)原理：基因重组。

(2)理论基础：①拼接：不同生物DNA的基本组成单位相同，都是4种脱氧核苷酸；空间结构相同，都是规则的双螺旋结构。

②表达：生物界共用一套遗传密码，相同的遗传信息在不同生物体内表达出相同的蛋白质。

基因工程操作的基本工具1．限制性核酸内切酶(1)来源：主要从原核生物中分离出来。

dna连接酶和dna聚合酶的异同
dna连接酶和dna聚合酶是分子生物学实验中常用的重要工具，它们在DNA修饰、标记和克隆等实验中起着重要作用。

它们之间有许多相似和不同的地方，总的来说，它们都是用来大量扩增DNA指定序列的酶。

dna连接酶是一种用于在DNA片段两端添加具有保留性的连接器的酶，这使得在实验中可以将特定的片段放到另一片段的两端，它可以帮助在实验中合成和转录任何指定的DNA片段。

dna连接酶可以在DNA片段的3’端和5’端添加保留性连接器，使DNA片段之间有机会结合，从而制备出符合要求的DNA片段，从而实现在DNA修饰和克隆实验中的特定应用。

dna聚合酶是一种可以用来将两个DNA片段的3’端到5’端结合的酶，通过结合DNA底片上的指定序列，它可以在DNA片段两端迅速结合，使其可以大量扩增，制备出许多DNA复制体。

它不仅用于在基因工程实验中进行DNA复制，还可以用于建立cDNA库和大量基因测序等实验中。

总的来说，dna连接酶和dna聚合酶都是基因工程中常用的酶，它们涉及在指定序列上的特定DNA片段的添加和连接，都可以帮助实现在实验中要求的目的。

但是，它们之间存在着明显的差异，dna连接酶只能在保留性的连接器上连接具有指定序列的DNA片段，而dna 聚合酶则可以在DNA片段两端结合起来形成新的DNA结构，从而实现大量扩增。

因此，dna连接酶和dna聚合酶是分子生物学实验中常用的重要工具，它们之间存在着明显的差异。

为了正确和有效地实现分子生物学实验的目的，研究人员应该在使用这两种酶时熟悉它们的异同之处，以正确选择酶类型。

dna连接酶和dna聚合酶的异同DNA连接酶和DNA聚合酶是细菌及其他微生物最重要的酶，它们在多种生命过程中发挥着重要作用。

它们在不同的生命进程中起着重要的作用，但两者有一些显著的差异。

首先，DNA连接酶的功能是将一个DNA片段与另一个DNA片段连接在一起。

两个DNA片段可以是同源的或非同源的，并且连接酶可以检测出他们之间的相似处，并将它们连接起来。

特别是，通过DNA连接酶进行基因重组及其他用途的基因工程应用是最重要的，这种酶可以把一种特定的DNA片段放到一个载体上，而不会损害它。

另一方面，DNA聚合酶的主要作用是聚合DNA片段，它会将多个DNA片段聚合在一起，使它们形成一个完整的DNA序列。

它可以通过将两个DNA片段的3端与5端相互结合的方式来使其聚合在一起，而不会破坏其中的任何一个片段。

同时，它也有两种功能：一种用于航向DNA剪切，另一种用于航向DNA复制。

此外，存在两种不同的DNA连接酶和DNA聚合酶类型，分别称为脱氧核糖核酸连接酶（DNA ligase）和DNA聚合酶。

前者是一种用于连接DNA片段的酶，而后者是一种用于聚合DNA片段的酶。

前者包括T4 DNA和T7 DNA连接酶，而后者包括T4 DNA甲基化酶、T4 DNA脱氧核糖核酸聚合酶和T7 DNA甲基化酶等。

最后，两者的另一个显著差异是它们的应用。

DNA连接酶一般用于基因重组和基因组学，而DNA聚合酶通常用于遗传学研究，基因突变分析，以及宏基因组学研究。

综上所述，DNA连接酶和DNA聚合酶有一些明显的差异，这些差异是它们的功能，它们的类型，以及它们的应用不同。

因此，在进行基因重组和基因组学研究时，必须确定正确的酶以实现最佳的效果。

1.1 DNA重组技术的基本工具问题导学一、理解基因工程的概念活动与探究1．基因工程另外的名称是什么？它应用的技术有哪些？2．基因工程操作的对象是什么?操作所在的水平是什么水平？操作的环境是体内，还是体外？3．基因工程的目的或结果是什么？基因工程是定向的吗？迁移与应用以下有关基因工程的叙述，正确的是( )。

A．基因工程是细胞水平上的生物工程B．基因工程的产物对人类都是有益的C．基因工程产生的变异属于人工诱变D．基因工程育种的优点之一是目的性强不同生物的DNA能够重组的基础(1)基本组成单位相同：不同生物的DNA分子都是由脱氧核苷酸构成的。

（2）空间结构相同：不同生物的DNA分子一般都是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链形成的规则的双螺旋结构.(3）碱基配对方式相同：不同生物的DNA分子中两条链之间的碱基配对方式均是A与T配对,G与C配对.二、基因工程的三种工具活动与探究1．切割DNA的工具是什么？其作用特性是什么？2．限制酶切割DNA时断开的是哪种化学键?切割后产生的DNA片段末端通常有哪两种形式？如何区分它们？3．将切下来的DNA片段拼接成新的DNA分子要依靠哪种酶来连接？连接后形成哪种化学键?4．常用的DNA连接酶有哪两类？它们的来源和性质有什么差别？5．DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？为什么？6．“分子运输车”的作用是什么?具备什么条件才能充当“分子运输车”?天然质粒DNA分子可以直接用作基因工程的载体吗?迁移与应用以下说法正确的是( ）。

A．所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列B．质粒是基因工程中唯一的“分子运输车”C．“分子运输车"必须具备的条件之一是具有一个或多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接D．所有的DNA连接酶都能够连接黏性末端和平末端1．各种有关的酶的比较（1）限制酶与DNA连接酶的比较（2（3)①相同点：都作用于DNA分子中的化学键。

②不同点:两者作用部位不同，前者作用于磷酸与脱氧核糖之间的磷酸二酯键,而后者作用于两个成对碱基之间的氢键.2．质粒与载体DNA基因工程中作为载体使用的DNA分子很多都是质粒，即独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA 分子。

DNA聚合酶是一种参与DNA复制的酶。

它主要是以模板的形式，催化脱氧核糖核苷酸的聚合。

DNA连接酶是生物体内重要的酶，其所催化的反应在DNA的复制和修复过程中起着重要的作用。

DNA连接酶与DNA聚合酶有形成方式、模板和用途三个区别。

DNA连接酶与DNA聚合酶形成方式不同
DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，不是在单个核苷酸与DNA 片段之间形成磷酸二酯键。

DNA连接酶都不能催化两条游离的DNA链相连接。

DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的DNA片段上，形成磷酸二酯键。

dna 聚合酶起到催化剂的作用，催化原来的dna进行复制，然后将原来的dna和复制以后的dna进行模板配对后，连接聚合在一起，就可以形成新的dna链。

DNA连接酶与DNA聚合酶模板不同
DNA连接酶不需要模板，因为DNA连接酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来。

用DNA连接酶连接具互补粘性末端的DNA片段或是用T4DNA连接酶直接将平末端的DNA片段连接起来。

DNA聚合酶是以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链。

DNA聚合酶的结构是三磷酸腺苷。

DNA连接酶与DNA聚合酶用途不同
DNA连接酶主要用于基因工程，将由限制性核酸内切酶“剪”出的粘性末端重新组合，故也称“基因针线”。

如基因工程中，大肠杆菌连接酶连接黏性末端，T4连接酶既可连接黏性末端，又可连接平末端。

DNA聚合酶在DNA复制中起做用，主要是连接DNA片段与单个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。

参与原核生物dna复制过程中的酶及其相应的功能。

参与原核生物DNA复制过程中的酶及其相应的功能主要包括：
1. DNA聚合酶(DNA polymerase): DNA聚合酶是主要的DNA复制酶，具有在DNA链上合成新的互补链的作用。

2. DNA依赖的RNA聚合酶(DNA-dependent RNA polymerase): 在某些原核生物中，DNA依赖的RNA聚合酶能够合成RNA链，用于后续的转录过程。

3. DNA拓扑异构酶(DNA topoisomerase): DNA拓扑异构酶能够解除DNA的超螺旋结构，在DNA复制过程中调节DNA的拓扑结构，防止DNA缠结和断裂。

4. DNA直链切割酶(DNA helicase): DNA直链切割酶能够解开DNA的氢键，将DNA的两条链分离，以便DNA复制过程中的DNA聚合酶进行合成。

5. DNA连接酶(DNA ligase): DNA连接酶能够将DNA链上的断裂连接起来，修复复制过程中产生的缺口。

6. 单链DNA结合蛋白(Single-stranded DNA-binding proteins): 单链DNA 结合蛋白能够结合在DNA的单链上，保护DNA免受酶的降解，同时在DNA 复制过程中保持DNA链的单链状态以供DNA聚合酶使用。

7. DNA降解酶(DNA endonuclease): DNA降解酶能够将DNA链进行切割，用于DNA复制过程中的错误修复和重组。

DNA聚合酶、解旋酶、DNA连接酶和限制酶是生物领域中非常重要的酶类。

它们在DNA复制、修复和重组等过程中起着关键的作用。

接下来，我将对这些酶进行深度和广度兼具的评估，并撰写一篇有价值的文章，让您对它们有更深入的了解。

DNA聚合酶（DNA Polymerase）是一种能够合成DNA的酶类。

它在DNA复制过程中起着关键作用，能够将单链DNA模板上的碱基配对信息转化为另一条链上的碱基序列。

在这个过程中，DNA聚合酶能够识别模板链上的碱基并在新合成链上加入相应的碱基，形成新的DNA分子。

DNA聚合酶还具有校对功能，能够修复错配的碱基，保证DNA合成的准确性。

在这个过程中，DNA聚合酶的活性和特异性起着至关重要的作用，它们决定了DNA合成的准确性和速度。

解旋酶（Helicase）是另一种重要的DNA酶类。

它在DNA复制和转录过程中扮演着解旋DNA双螺旋结构的角色。

解旋酶能够结合DNA并利用ATP水解能力将双链DNA分子解开，形成两条单链DNA。

这种解旋作用为其他酶类提供了合适的DNA模板，并使得DNA复制和转录得以顺利进行。

DNA连接酶（DNA Ligase）是一种能够将DNA单链连接起来的酶。

在DNA复制和重组过程中，DNA分子常常需要被切割和连接，这就需要DNA连接酶的参与。

它能够催化DNA分子之间的磷酸二酯键形成，将断裂的DNA链重新连接起来。

这种连接作用是DNA合成和修复的重要环节，DNA连接酶的活性和特异性对于DNA分子的完整性和稳定性至关重要。

限制酶（Restriction Enzyme）是一种特异性切割DNA的酶类。

它能够识别特定的DNA序列，并在该序列上催化特异性的切割作用。

限制酶在细菌和古细菌中起着天然的防御作用，能够切割入侵的外源DNA分子，保护宿主细胞免受外源DNA的侵害。

限制酶也被广泛应用于分子生物学和基因工程领域，能够对DNA分子进行精准的切割和改造。

DNA聚合酶、解旋酶、DNA连接酶和限制酶在DNA复制、修复和重组等过程中扮演着重要的角色。

1.基因工程的基本原理是基因重组，外源DNA能在受体细胞表达的理论基础是密码子的通用性。

2．DNA重组技术的基本工具有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和使目的基因进入受体细胞的载体。

3．限制性核酸内切酶可识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并在特定位点上切割。

4．E·coli DNA连接酶只能连接黏性末端，而T4DNA连接酶既能连接黏性末端也能连接平末端。

5．质粒作为基因工程的载体需具备的条件有：能在宿主细胞内稳定保存并自我复制；具有一个或多个限制酶切割位点；具有标记基因。

6．在基因工程中使用的载体除质粒外，还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。

一、基因工程的概念及其诞生与发展1．基因工程的概念[填表]别名DNA重组技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平结果创造出人类需要的新的生物类型和生物产品2．基因工程的诞生和发展(1)基础理论的突破：DNA是遗传物质的证明；DNA双螺旋结构和中心法则的确立；遗传密码的破译。

(2)技术的发明：基因转移载体和工具酶的相继发现；DNA合成和测序技术的发明；DNA体外重组的实现及重组DNA表达实验的成功；第一例转基因动物的问世及PCR技术的发明。

二、DNA重组技术的基本工具1．限制性核酸内切酶(又称限制酶)(1)来源：主要来自原核生物。

(2)功能：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。

(3)结果：产生黏性末端或平末端。

(4)应用：已知限制酶Eco RⅠ和SmaⅠ识别的碱基序列和酶切位点分别为G↓AATTC和CCC↓GGG，在图中写出两种限制酶切割DNA后产生的末端并写出末端的种类。

Eco RⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶识别的碱基序列不同，切割位点不同(填“相同”或“不同”)，说明限制酶具有专一性。

2．DNA连接酶(1)作用：将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

DNA聚合酶和DNA连接酶的不同
DNA聚合酶和DNA连接酶是两种在DNA复制和修复过程中起着不同作
用的酶。

1.DNA聚合酶。

DNA聚合酶是复制DNA时必不可少的酶，它能够识别模板链上的碱基，并在新合成链上逐一接合相应的碱基，从而完成DNA合成。

DNA聚合酶具
有3'-5'外切酶和5'-3'聚合酶活性，理论上可以合成无限长的DNA链。

在细胞中，有多种不同类型的DNA聚合酶，它们具有不同的功能和特点，
如DNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等。

在DNA复制过程中，DNA聚合酶Ⅲ是主要的
复制酶。

2.DNA连接酶。

DNA连接酶是在DNA修复和重组中起作用的酶，它能够连接两条不同
的DNA分子，将它们连接成一个完整的DNA分子。

DNA连接酶最常见的形
式是DNA连接酶Ⅳ，它是在DNA双链断裂修复和非同源末端连接中起作用
的关键酶。

DNA连接酶通过催化磷酸二酯键的形成和水的消耗，实现DNA
单链和另一条DNA单链或DNA双链之间的连接。

切合酶和激活酶等辅助因
子也会参与到DNA连接酶的反应中。

一、基因工程阅读教材P1～31．基因工程概念的理解2．基因工程的诞生和发展(1）基础理论的重大突破①DNA是遗传物质的证明.②DNA双螺旋结构和中心法则的确立.③遗传密码的破译。

(2）技术发明使基因工程的实施成为可能①基因转移载体和工具酶相继发现.②DNA合成和测序技术的发明。

③DNA体外重组得到实现，重组DNA表达实验获得成功。

(3)基因工程的发展与完善①1980年,科学家首次培育出世界上第一个转基因小鼠。

1983年，世界上第一例转基因烟草培育成功,基因工程进入迅速发展阶段。

②1988年PCR技术的发明，使基因工程技术得到了进一步发展和完善。

二、DNA重组技术的基本工具错误!1．限制性核酸内切酶（限制酶）——“分子手术刀”（1)来源:主要从原核生物中分离纯化出来.（2)作用①识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列。

②切割特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

(3)作用结果：产生黏性末端或平末端。

2．DNA连接酶—-“分子缝合针"(1)作用：恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，拼接成新的DNA分子。

(2)种类的平末端3.基因进入受体细胞的载体—-“分子运输车"（1）种类①质粒:一种很小的双链环状DNA分子.②其他载体:λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。

(2)特点①能够进行自我复制.②有一个至多个限制酶切割位点，供外源基因插入。

③具有特殊的标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。

④对受体细胞无害。

（3)作用结果：将外源基因送入受体细胞。

三、重组DNA分子的模拟操作阅读教材P6～71．材料用具：两种颜色的硬纸板,剪刀（代表Eco R Ⅰ限制酶），透明胶条（代表DNA连接酶）。

2．切割要点(1）先分别从两块硬纸板上的一条DNA链上找出G—A—A—T—T—C序列，并选G—A之间作切口进行“切割”.(2)然后再从另一条链上互补的碱基之间寻找Eco R Ⅰ相应的切口剪开。

3．操作结果：若操作正确,不同颜色的黏性末端能互补配对；否则，操作错误。