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第3章 基因工程
新课引入
我国是棉花的生产和消费大国。棉花在种植过程中常常会受到一些害虫的侵袭，以棉铃虫最为常见。棉铃虫可以使棉花减产1/3，严重时甚至能使棉田绝收。大量使用农药杀虫不仅会提高生产成本，还可能造成农产品和环境的污染。
我国拥有自主知识产权的转基因抗虫棉就是在这样的背景下产生的。为什么传统的杂交育种方法培育不出抗虫棉，基因工程却可以呢？基因工程是如何进行操作的？它给我们的生产和生活带来了怎样的影响？
基因工程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产品。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，因此又叫做DNA重组技术。
1．基因工程的概念
一、基因工程的诞生和发展
别名 重组DNA技术、转基因技术
操作环境
操作对象
操作水平
结果
原理
特点
主要在生物体外
基因（DNA）
DNA分子水平
创造出人类需要的新的生物类型和生物产品
基因重组
定向改造生物遗传特性；彻底打破种间界限
这种技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切” 和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。
2.不同种生物的基因能“拼接”的理论基础：
①DNA都是由4种脱氧核苷酸组成
3.目的基因在受体细胞内表达原因：
地球上所有的生物共用一套密码子。遗传信息的传递都遵循中心法则
②双链DNA空间结构都是规则的双螺旋结构
4.基因重组还有哪些类型？
减数分裂I前期，同源染色体上非姐妹染色单体间的互换；
减数分裂I后期，非同源染色体上非等位基因的自由组合。
一、基因工程的诞生和发展
6.基因工程的诞生和发展
阅读教材68~69页“科技探索之路”的内容，沿着时间顺序，以关键词的形式列出基因工程的发展过程。
学生活动
一、基因工程的诞生和发展
艾弗里等人通过肺炎双球菌的转化实验，证明了DNA是遗传物质，DNA可以在同种生物的不同个体之间转移。
1944年
埃特曼发明了一种测定氨基酸序列的方法。首次完成了对胰岛素氨基酸序列的测定。
1950年
沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型并提出了DNA自我复制的假说。
1953年
一、基因工程的诞生和发展
梅塞尔森和斯塔尔用实验证明了DNA的半保留复制。并提出中心法则阐明遗传信息流动的方向。
1958年
尼伦伯格和马太破译了第一个编码氨基酸的密码子。
1961年
在细菌拟核之外的质粒有自我复制能力，并可以在细菌细胞间转移。
1967年
一、基因工程的诞生和发展
发现第一个限制性内切核酸酶（简称限制酶）。
1970年
多种限制酶、DNA连接酶和逆转录酶被相继发现。
20世纪70年代
伯格成功构建了第一个体外重组DNA分子。
1972年
一、基因工程的诞生和发展
证明质粒可以作为载体，构建重组DNA，并在原核细胞中成功表达，
基因工程正式问世。
1973年
桑格等科学家发明了DNA序列分析的方法。为体外合成DNA提供了方便发明DNA序列分析的方法。
1977年
第一个基因工程药物-重组人胰岛素被批准上市。
1982年
一、基因工程的诞生和发展
科学家采用农杆菌转化法培育出世界上第一例转基因烟草。
1983年
我国科学家朱作言领导的团队培育出世界上第一条转基因鱼。
1984年
发明PCR，为获取目的基因提供有效手段。
1985年
一、基因工程的诞生和发展
人类基因组计划启动。2003年完成.
1990年
科学家发明了多种高通量测序技术，加速了人们对基因组序列的了解。
21世纪以来
华人科学家张锋利用最新的基因组编辑技术对基因的定点插入、敲除或替换。
2013年
一、基因工程的诞生和发展
番木瓜容易受番木瓜环斑病毒的侵袭。当番木瓜被这种病毒感染后，产量会大大下降。科学家通过精心设计，用“分子工具”培育出了转基因番木瓜，它可以抵御番木瓜环斑病毒。
DNA双螺旋的直径只有2 nm,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”。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？
“工欲善其事，必先利其器”。在培育转基因番木瓜时，首先要在体外对含有所需要基因的DNA分子进行“切割”、改造和“拼接”;然后，将重组DNA分子导入番木瓜体细胞内，并使其在细胞中表达。实现这一精确的操作过程至少需要三种“分子工具”，即准确切割DNA分子的“分子手术刀”、将DNA片段再连接起来的“分子缝合针”和将体外重组好的DNA分子导入受体细胞的“分子运输车”。科学家正是靠这三种必需的工具，才使培育转基因番木瓜这一奇妙构想变成了现实。
第1节 重组DNA技术的基本工具
基本过程
切割→拼接→导入→表达
准确切割DNA分子
将DNA片段连接起来
“分子手术刀”
“分子缝合针”
“分子运输车”
将体外重组好的DNA分子导入受体细胞
第1节 重组DNA技术的基本工具
限制性内切核酸酶
DNA连接酶
基因进入受体细胞的载体
1.限制性内切核酸酶（内切酶）——“分子手术刀”
切割DNA分子的工具
①来源：
主要是从原核生物中分离纯化出来的一类酶。
二.基因工程的工具酶
②种类：
数千种
（限制酶不是一种酶，而是一类酶）
③作用：
识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且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。
*确切来说应该是催化磷酸二酯键断开
*该过程“特定”体现了酶的专一性
*限制酶只切割两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。
1.限制性内切核酸酶（内切酶）——“分子手术刀”
④识别序列
大多数限制酶的识别序列由___个核苷酸组成，也有少数限制酶的识别序列由___个、___个
或__________的核苷酸组成。
6
4
8
其他数量
EcoRⅠ
5’…G-A-A-T-T-C…3’
3’…C-T-T-A-A-G…5’
SmaⅠ
5’…C-C-C-G-G-G…3’
3’…G-G-G-C-C-C…5’
BamHⅠ
5’…G-G-A-T-C-C…3’
3’…C-C-T-A-G-G…5’
TaqⅠ
5’……T-C-G-A……3’
3’……A-G-C-T……5’
*限制酶所识别的序列的特点是：呈现碱基互补对称，无论是6个碱基还是4个碱基，都可以找到一条中心轴线，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。
1.限制性内切核酸酶（内切酶）——“分子手术刀”
⑤切割结果
DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式——________和_______
黏性末端
平末端
当限制酶在它的识别序列的中心轴线两侧将DNA分子的两条链分别切开时，产生的是黏性末端
当限制酶在它的识别序列的中心轴线处切开时，产生的是平末端
（1）实例1——EcoRⅠ限制酶切割
*EcoRⅠ识别序列为GAATTC
*EcoRⅠ切割部位为GA之间的磷酸二酯键
黏性末端
黏性末端
*形成的黏性末端（从5’往3’读）为__________
*一个限制酶切割一次形成_______个黏性末端
*同一种限制酶切割形成的黏性末端_________
*两个黏性末端有__________个游离的磷酸基团。
AATT-
两
相同
2
（2）实例2——SmaⅠ限制酶切割
*SmaⅠ识别序列为CCCGGG
*SmaⅠ切割部位为CG之间的磷酸二酯键
平末端
现学现用：写出下列限制酶切割形成的黏性末端
BamHⅠ________ EcoRⅠ________
HindⅢ________ BglⅡ ________
GATC-
AATT-
AGCT-
GATC-
思考：你从中发现什么现象了？
不同的限制酶可能切割形成相同的黏性末端
现学现用：
以下黏性末端是由__种限制酶作用产生的
3
思考：你从中发现什么现象了？
相同的黏性末端也可能是由不同限制酶作用形成的
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
资料卡
限制酶的命名
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
1.你能根据所掌握的知识，推测限制酶存在于原核生物中的主要作用是什么吗？
提示：原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，所以它在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制。限制酶就是它的一种防御性工具。当外源DNA入侵时，它会利用限制酶来切割外源DNA，使之失效，以保证自身的安全。
2.为什么限制酶不剪切细菌本身的DNA
提示：微生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，可以将外源入侵的DNA降解掉。生物在长期的演化过程中，含有某种限制酶的细胞，其DNA分子中或者不具备这种限制酶的识别切割序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到所识别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。这样，尽管细菌中含有某种限制酶，也不会使自身的DNA被切断，并且可以防止外源DNA的入侵。
拓展思维：
1.要想从一个DNA分子中获得某个特定的基因需要有几个酶切位点？产生几个末端？
2
4
CTTCATG AATTCCCTAA
GAAGTACTTAA GGGAT T
GGCATCTTAA
AATTCCGTAG
GGCATCTTAA
AATTCCGTAG
CTTCATG AATTCCCTAA
GAAGTACTTAA GGGATT
CTTCATG AATTCCCTAA
GAAGTACTTAA GGGATT
使用EcoRⅠ酶剪切目的基因
识别序列GAATTC
G A A T T C
C T T A A G
G A A T T C
C T T A A G
A A T T C
G
G
C T T A A
用同种限制酶切割(EcoRⅠ)
拓展思维：2.把两种来源不同的DNA进行重组，应该怎样处理？
缺口怎么办？
种类 E·coli DNA连接酶 T4 DNA连接酶
来源
作用
相同点 大肠杆菌
T4噬菌体
只能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来
既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平末端（但连接平末端的效率相对较低）
恢复的都是磷酸二酯键
2.DNA连接酶——“分子缝合针”
①.DNA连接酶作用：
②.基因工程常用的DNA连接酶有两种：
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，
形成重组DNA分子。
两DNA片段要具有互补的黏性末端才能拼起来
可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，
注意：DNA连接酶可连接双链DNA中的两条单链缺口，但不能连接单链DNA！
E·coli DNA连接酶的缝合作用
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
旁栏思考：
DNA连接酶和DNA聚合酶是一回事吗？为什么？
只能将单个核苷酸连接到已有的核苷酸链上，形成磷酸二酯键
DNA聚合酶作用示意图：
DNA连接酶
DNA连接酶
A
T
A
G
T
C
C
G
A
A
T
T
连接两个DNA片段
DNA连接酶作用示意图：
归纳总结
③.DNA连接酶和DNA聚合酶的比较
比较项目 DNA连接酶 DNA聚合酶
相同点 作用实质 不 同 点 模板
作用对象
作用结果
都能催化形成____________
不需要
________________作模板
形成完整的重组DNA分子
形成DNA的一条链
只能将单个核苷酸连接到已有的核苷酸链上，形成磷酸二酯键
在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键
磷酸二酯键
需要DNA的一条链
④.DNA连接酶、DNA聚合酶、限制酶、解旋酶的比较
种类 作用 作用部位
DNA连接酶
DNA聚合酶
限制酶
DNA酶
解旋酶
连接两个DNA片段
形成磷酸二酯键
将单个的脱氧核苷酸连接的已有的核苷酸链上
形成磷酸二酯键
①识别特定脱氧核苷酸序列②有特定的切割位点
破坏磷酸二酯键
催化DNA水解为脱氧核苷酸
破坏磷酸二酯键
解开DNA的双螺旋结构
破坏氢键
下图为 DNA 分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是：（ ）
A.①②③④ B.①④②③
C.①②④③ D.①④③②
B
学以致用
据图所示,有关工具酶功能的叙述不正确的是
A.限制性核酸内切酶可以切断a处,DNA连接酶可以连接a处
B.DNA聚合酶可以连接a处
C.解旋酶可以使b处解开
D.连接c处的酶可以为DNA连接酶
D
学以致用
①.作用：
作为运输工具，将目的基因导入受体细胞中。
& 在受体细胞内对目的基因进行大量复制或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制。
3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
②.最常用的载体——质粒:
（1）本质：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 。
（真核生物酵母菌细胞）
3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
拟核
质粒
大肠杆菌
氨苄青霉素抗性基因
目的基因
复制起点
DNA分子复制的起点
保证插入目的基因大量复制
（2）质粒作为载体需具备的条件
（1）能在宿主细胞内稳定保存并自我复制。
（能使目的基因稳定存在并且数量可扩增）
（2）有一个至多个限制酶切割位点，以便插入（携带）目的基因。（可携带多个或多种外源基因）
（3）具有某些标记基因，以便鉴定和筛选出含目的基因的
受体细胞。
（4）对宿主细胞无害。
标记基因的筛选原理：
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。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。
特殊的标记基因
作用：鉴别和筛选含有目的基因的受体细胞
抗生素的抗性基因（四环素、氨苄青霉素）、绿色荧光基因等作为标记基因。
③.载体种类
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。
种类 用途 不同点
质粒 噬菌体
植物病毒 动物病毒 将外源基因导入细菌等受体细胞
将外源基因导入植物细胞
将外源基因导入动物细胞
来源不同，在大小、结构、复制方式以及可以插入外源DNA片段的大小上也有很大差别
质粒(常用）、噬菌体、动植物病毒
【思考】：
噬菌体或某些动植物病毒作为载体，其原理是 。病毒对宿主细胞的侵染具有一定的 性。
利用病毒对宿主细胞的侵染性
物种（组织）特异
目的片段翻转过来，可以连接吗？目的片段可以自身环化吗？
获取目的基因和切割载体时, 通常使用同种是
为了产生相同的黏性末端，便于连接
目的基因、质粒的自身环化以及目的基因与质粒反向连接
但是使用该法缺点是容易发生
为了避免上述情况发生，可采取的措施是
目的片段和载体的末端相同吗？
思考与讨论
目的片段可以自身环化吗？
用两种限制酶分别对目的基因和载体切割
1. 剪刀和透明胶条分别代表哪种“分子工具” ？
剪刀代表限制酶；透明胶条代表DNA连接酶。
2. 你制作的黏性末端的碱基能不能互补配对？如果不能，可能是什么原因造成的？
如果制作的黏性末端的碱基不能互补配对可能是剪切位点或连接位点选得不对，也可能是其他原因。
3. 你插入的DNA片段能称得上一个基因吗？
不能，因为基因的长度一般在100个碱基对以上。
思考与讨论
选择限制酶的方法：
②应选择切割点位于目的基因两端的限制酶
①不能选择位于目的基因和标记基因内部的限制酶如SamⅠ因为该酶破坏目的基因和标记基因
③为了避免目的基因和质粒自身环化和任意连接，
使用不同的限制酶（形成的不同黏性末端）
BamHⅠ和HindⅢ(要确保质粒上也有这两种酶）
小结
知识梳理
基因工程
的工具
限制酶
①主要存在于原核生物中
②具有专一性(识别序列)
③切开DNA分子的磷酸二酯键
④产生黏末端或平末端
DNA连接酶
连接磷酸二酯键
种类
E.coliDNA连接酶
T4 DNA连接酶
质粒、λ噬菌体衍生物、动植物病毒
载体
具备的
条件
①能在宿主细胞中自我复制
②并稳定存在
③具一种至多种限制酶切点
④具标记基因
阅读课本第74页“探究实践”中原理和材料用具的内容，思考DNA粗提取的原理，以及材料的选择。
学生活动
三、DNA的粗提取与鉴定
1.实验原理
（1）提取思路
DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异，可以利用这些差异选用适当的物理或化学方法对他们进行提取。
DNA在酒精溶液中的溶解性：DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA与蛋白质。（分离提取DNA）
DNA在NaCl溶液中的溶解性：DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2mol/L的NaCl溶液。（溶解提纯DNA）
1.实验原理
（3）鉴定原理
（2）提取原理
在一定温度下（在沸水浴条件下），DNA遇二苯胺，会出现蓝色。
三、DNA的粗提取与鉴定
DNA含量相对较高的生物组织，如新鲜洋葱、香蕉、菠菜、菜花和猪肝等。
注意：不能选择哺乳动物成熟的红细胞，因为哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和线粒体，几乎不含DNA。
（1）选材：
（2）试剂：
①研磨液
②体积分数为95%的酒精
③2mol/L 的NaCl溶液
④二苯胺试剂
⑤蒸馏水
——析出DNA
——溶解DNA
三、DNA的粗提取与鉴定
2.材料用具
——破坏细胞，释放出细胞内的物质，维持DNA稳定，提高DNA溶解度
——鉴定DNA，要现配现用,用棕色瓶保存。鉴定时需沸水浴加热5分钟，溶液的蓝色的深浅与溶液中DNA含量的多少相关。
——滴入NaCl溶液中，使浓度下降至0.14mol/L，析出DNA
（1）研磨洋葱
称取约30 g洋葱切碎，放入研钵中，倒入10 mL研磨液，充分研磨。（2）过滤获取含DNA的上清液
方法一：在漏斗中垫上纱布，将洋葱研磨液过滤到烧杯中，在4℃冰箱中放置几分钟后，取上清液。
方法二：直接将研磨液倒入塑料离心管中，1500 r/min的转速下离心5 min，取上清液。
3.方法步骤
三、DNA的粗提取与鉴定
思考：过滤能否用滤纸代替纱布？
不可以，因为DNA会被吸附到滤纸上而大量损失，最终影响提取的DNA量。
（3）析出DNA
方法一：在上清液中加入体积相等的、预冷的酒精溶液（体积分数为95%），静置2~3 min，溶液中出现的白色丝状物就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸去上面的水分；
加入预冷酒精
3.方法步骤
三、DNA的粗提取与鉴定
（3）析出DNA
方法二：将溶液倒入塑料离心管中，在10000 r/min的转速下离心5 min，弃上清液，将管底的沉淀物（粗提取的DNA）晾干。
离心
弃上清液
3.方法步骤
三、DNA的粗提取与鉴定
（3）析出时为什么要选用预冷的酒精溶液？
可抑制核酸水解酶的活性，抑制DNA降解；抑制分子运动，使DNA易形成沉淀；有利于增加DNA分子的柔韧性，减少其断裂。
（4）搅拌时需要如何操作？
应用玻璃棒沿一个方向缓慢搅拌，避免破坏DNA。
（5）还有什么方法可以代替冷却的酒精析出DNA？
离心后取沉淀物。
（4）DNA的鉴定
试管编号 对照组 实验组
步骤1 2 mol/L的NaCl溶液 2 mol/L的NaCl溶液
步骤2 不进行任何处理 加丝状物或沉淀
步骤3 加4 mL二苯胺，混匀 加4 mL二苯胺，混匀
步骤4 沸水浴5 min 沸水浴5 min
实验现象 溶液不变蓝色 溶液逐渐变成蓝色
实验结论 DNA在沸水浴的情况下遇二苯胺会被染成蓝色 3.方法步骤
三、DNA的粗提取与鉴定
取上
清液
充分
研磨
纱布过滤
95%冷酒精
离心
离心
丝状物
沉淀物
三、DNA的粗提取与鉴定
(1)以血液为实验材料时，每100 mL血液中需要加入3 g柠檬酸钠，防止 。
血液凝固
(2)利用动物细胞提取DNA时动物细胞无细胞壁，可使其 。
(3)不能选用哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料，原因是哺乳动物成熟的红细胞 。
无细胞核
吸水涨破
4.操作提示
①植物材料含有细胞壁，如何破除细胞壁？有无其他方法？
研磨法去除细胞壁；也可以加入纤维素酶提高研磨效果。
②第一次过滤后DNA在沉淀中还是上清液中？
上清液
③析出时为什么要选用预冷的酒精溶液？
可抑制水解酶的活性，抑制DNA降解；抑制分子运动，使DNA易形成沉淀；有利于增加DNA分子的柔韧性，减少其断裂。
④搅拌时需要如何操作？
应用玻璃棒沿一个方向缓慢搅拌，避免破坏DNA。
⑤还有什么方法可以代替冷却的酒精析出DNA？离心后取沉淀物。
思考：
三、DNA的粗提取与鉴定
1.你提取出白色丝状物或沉淀物了吗？用二苯胺试剂鉴定的结果如何？
评价结果
——看提取物颜色
——看与二苯胺反应颜色的深浅
DNA纯度
DNA的量
2.你能分析出粗提取的DNA中可能含有哪些杂质吗？
本实验粗提取的DNA可能仍然含有核蛋白、多糖等杂质。
观察提取的DNA的颜色，如果不是白色丝状物，说明DNA中的杂质较多。
二苯胺试剂鉴定呈现蓝色说明实验基本成功；如果不呈现蓝色，可能的原因有所提取的DNA含量低，或者在实验操作过程中出现了失误等。
5.结果分析与评价
三、DNA的粗提取与鉴定
3.与其他同学提取的DNA进行比较，看看实验结果有何不同，分析产生差异的原因。
本实验可以采取分组的方式进行。可以选取不同的实验材料；也可以查阅资料了解其他提取DNA的方法；对同种材料采用不同的方法。最后从多方面比较实验结果；如DNA的纯度、DNA的颜色、二苯胺试剂显色的深浅等；看看哪种实验材料、哪种提取方法的效果更好。
三、DNA的粗提取与鉴定
5.结果分析与评价
1.DNA连接酶是重组DNA技术常用的一种工具酶。下列相关叙述正确的是 （ ）
A.能连接DNA分子双链碱基对之间的氨键
B.能将单个脱氧核苷酸加到DNA片段的末端，形成磷酸二酯键
C.能连接用同种限制酶切开的两条DNA片段，重新形成磷酸二酯键
D.只能连接双链DNA片段互补的黏性末端，不能连接双链DNA片段的平末端
一、概念检测
C
练习与应用（课本P74）
2.在重组DNA技术中，将外源基因送入受体细胞的载体可以是 （ ）
A.大肠杆菌的质粒 B.切割DNA分子的酶
C. DNA片段的黏性末端 D.用来识别特定基因的DNA探针
A
二、拓展应用
1.想一想，为什么限制酶不切割细菌本身的DNA分了？
迄今为止，在基因工程操作中使用的限制酶绝大部分都是从细菌或霉菌中提取出来的，它们可以识别DNA上特定的碱基序列并使特定部位的磷酸二酯键断开。微生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，可以将外源入侵的DNA降解。细菌中限制酶之所以不切割自身的DNA，是因为含有某种限制酶的细胞的DNA分子或者不具备这种限制酶的识别序列，或者通过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。这样,尽管细菌中含有某种限制酶，也不会使自身的DNA被切断，并且可以防止外源DNA入侵。
练习与应用（课本P74）
2. 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) 哪种限制酶切割B片段产生的DNA 片段能与限制酶SpeⅠ切割的A片段产生的DNA片段相连接，为什么？
XbaⅠ
因为Xba与SpeⅠ切割产生了相同的黏性末端
二、拓展应用
练习与应用（课本P74）
二、拓展应用
（2）不同的限制酶切割可能产生相同的黏性末端，这在基因工程操作中有什么意义？
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。同尾酶使构建载体时，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含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。
练习与应用

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