基因工程基本工具

1973年轉(zhuǎn)基因微生物——轉(zhuǎn)基因大腸桿菌問世1980年第一個轉(zhuǎn)基因動物——轉(zhuǎn)基因小鼠誕生1983年第一例轉(zhuǎn)基因植物——轉(zhuǎn)基因煙草出現(xiàn)按人類意愿改造生物的設(shè)想

設(shè)想一讓禾本科的植物也能夠像豆科植物一樣固定空氣中的氮讓細菌“吐出”蠶絲設(shè)想二讓微生物產(chǎn)生出人的胰島素、干擾素等珍貴的藥物設(shè)想三你知道什么是真正的碩果累累嗎?定向改造生物的新技術(shù)專題1基因工程現(xiàn)代生物科技專題其誕生的基礎(chǔ)理論和技術(shù)支持？→課本P2科技探索之路基因工程概念的理解操作環(huán)境：優(yōu)點：操作水平：原理：本質(zhì)：體外1）與雜交育種相比：2）與誘變育種相比：克服遠緣雜交不親和障礙定向改造生物性狀分子水平基因重組甲乙(供體提供目的基因)(受體表達目的基因)導(dǎo)入大腸桿菌工程菌生物合成人胰島素為什么人的基因可以導(dǎo)入大腸桿菌內(nèi)？為什么人的基因可以在大腸桿菌內(nèi)表達？你認為培育轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的關(guān)鍵步驟有哪些？基因工程的

培育轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的關(guān)鍵步驟1胰島素基因從人體細胞內(nèi)提取出來2胰島素基因與運載體DNA連接3胰島素基因?qū)胧荏w(大腸桿菌)細胞基因工程的“”基因工程的“”

基因的“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶基因的“分子縫合針”——DNA連接酶基因的“分子運輸車”——運載體專題1——基因工程1.1DNA重組技術(shù)的基本工具1、來源：2、作用：3、結(jié)果：形成兩種末端一、限制性核酸內(nèi)切酶——“分子手術(shù)刀”黏性末端平末端課本P4-5

EcoRⅠ黏性末端

黏性末端SmaⅠ平末端平末端限制酶能切割DNA分子，在原核生物內(nèi)難道不會破化它本身的DNA？又對它有什么作用？疑問?學(xué)案P2下列黏性末端屬于同一種限制性內(nèi)切酶切割的是

A．①②B．①③ C．②④D．③④C練習(xí)△找同一種限制性內(nèi)切酶切割的黏性末端時，第一要看游離堿基能否互補配對，第二要看兩條鏈上的切點是否相同。①限制酶切割的化學(xué)鍵為：

②在切割目的基因和載體時要求用限制酶,

目的是

③將一個基因從DNA分子上切割下來,需要

個限制酶,同時產(chǎn)生

個黏性末端。④不同DNA分子用同一種限制酶切割產(chǎn)生的黏性末

端都

,同一個DNA分子用不同的限制酶產(chǎn)生的黏性末端。

注意：磷酸二酯鍵同一種產(chǎn)生相同的黏性末端24相同不相同14種類來源作用相同點差別E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶大腸桿菌T4噬菌體恢復(fù)磷酸二酯鍵只能連接黏性末端能連接黏性末端和平末端(效率較低)二、DNA連接酶——“分子縫合針”兩DNA片段要具有互補的黏性末端才能拼起來DNA連接酶的縫合作用可把黏性末端之間的縫隙“縫合”起來，注意：DNA連接酶可連接雙鏈DNA中的DNA單鏈缺口，但不能連接單鏈DNA！T4DNA連接酶還可把平末端之間的縫隙“縫合”起來，但效率較低DNA連接酶的縫合作用學(xué)案P2與DNA有關(guān)的酶？DNA連接酶DNA聚合酶相同點作用實質(zhì)化學(xué)本質(zhì)不同點模板作用對象

作用結(jié)果 用途都能催化形成磷酸二酯鍵都是蛋白質(zhì)

不需要需要形成完整的重組DNA分子形成DNA的一條鏈基因工程DNA復(fù)制DNA連接酶與DNA聚合酶的比較只能將單個核苷酸連接到已有DNA片段上，形成磷酸二酯鍵在兩個DNA片段之間形成磷酸二酯鍵限制性內(nèi)切酶Ⅰ的識別序列和切點是—G↓GATCC—，限制性內(nèi)切酶Ⅱ的識別序列和切點是—↓GATC—。在質(zhì)粒上有酶Ⅰ的一個切點，在目的基因的兩側(cè)各有一個酶Ⅱ的切點。（1）請畫出質(zhì)粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。（2）請畫出目的基因兩側(cè)被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。（3）在DNA連接酶作用下，上述兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端能否連接？為什么？

可以連接。因為由兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的（或是可以互補的）練習(xí)本質(zhì)：作用：特點：種類：小型環(huán)狀DNA分子1、作為運載工具，將目的基因送到宿主細胞中去2、用它在宿主細胞內(nèi)對目的基因進行大量復(fù)制1、能在宿主細胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制2、有1個或多個限制酶切點3、有標記基因三、運載體——“分子的運輸車”4、對受體細胞無害①細菌的質(zhì)粒②病毒：λ噬菌體衍生物、動植物病毒等。有標記基因的存在，可用含青霉素的培養(yǎng)基鑒別。有切割位點能復(fù)制并帶著插入的目的基因一起復(fù)制質(zhì)?！懵兜?、結(jié)構(gòu)簡單的、獨立于細菌染色體（即擬核DNA）之外，并具有自我復(fù)制能力的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子。最常用運載體——質(zhì)粒

實際上在基因工程操作中，真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進行過人工改造的。下列有關(guān)基因工程中限制性核酸內(nèi)切酶的描述，錯誤的是(雙選)(

)A．一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識別一種特定的脫氧核苷酸序列B．限制性核酸內(nèi)切酶的活性不受溫度影響C．限制性核酸內(nèi)切酶能識別和切割RNAD．限制性核酸內(nèi)切酶可從原核生物中提取練習(xí)BC質(zhì)粒作為“分子運輸車”的條件是(

)①能夠自我復(fù)制②雙鏈環(huán)狀DNA分子③有多個限制酶切點④有標記基因⑤真核細胞中沒有A．①②③④⑤ B．①②③④C．①③④ D．②③⑤CAATTGCAATTAATTDNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶的作用返回作用特點切割目的基因及載體，能專一性識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開將雙鏈DNA片段“縫合”起來，恢復(fù)被限制酶切開了的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵只能將單個脫氧核苷酸添加到脫氧核苷酸鏈上將DNA兩條鏈之間的氫鍵打開作用結(jié)果形成黏性末端或平末端形成重組DNA分子形成新的DNA分子形成單鏈DNA分子堿基對間的氫鍵磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵作用部位DNA分子