基因工程的運輸工具

基因工程的運輸工具第1頁/共21頁作用：將雙鏈DNA片段縫合起來恢復(fù)被限制酶切開的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵種類：E.coliDNA連接酶：來源與大腸桿菌

T4DNA連接酶：來源與T4噬菌體差別：E.coliDNA連接酶只能將雙鏈DNA片段互補的黏性末端之間連接起來,不能將雙鏈DNA片段平末端之間進行連接;T4DNA連接酶既可以“縫合”雙鏈DNA片段互補的黏性末端,又可以“縫合”雙鏈DNA片段的平末端,但連接平末端之間的效率比較低.第2頁/共21頁第3頁/共21頁想一想:DNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎?為什么?DNA連接酶DNA聚合酶連接DNA鏈雙鏈單鏈作用用于基因的表達載體的構(gòu)建DNA擴增復(fù)制連接部位在兩DNA片段之間形成磷酸二酯鍵將單個核苷酸加到已存在的核酸片段的3’末端的羥基上，形成磷酸二酯鍵第4頁/共21頁答：不是一回事。DNA連接酶和DNA聚合酶都是形成磷酸二酯鍵（在相鄰核苷酸的3位碳原子上的羥基與5位碳原子上所連磷酸基團的羥基之間形成），那么，二者的差別主要表現(xiàn)在什么地方呢？（1）DNA聚合酶只能將單個核苷酸加到已有的核酸片段的3′末端的羥基上，形成磷酸二酯鍵；而DNA連接酶是在兩個DNA片段之間形成磷酸二酯鍵，不是在單個核苷酸與DNA片段之間形成磷酸二酯鍵。（2）DNA聚合酶是以一條DNA鏈為模板，將單個核苷酸通過磷酸二酯鍵形成一條與模板鏈互補的DNA鏈；而DNA連接酶是將DNA雙鏈上的兩個缺口同時連接起來。因此DNA連接酶不需要模板。此外，二者雖然都是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的酶，但組成和性質(zhì)各不相同。第5頁/共21頁鞏固練習總結(jié)規(guī)律限制酶所識別的序列有什么特點？無論是6個堿基還是4個堿基，都可以找到一條中心軸線，中軸線兩側(cè)的雙鏈DNA上的堿基是反向?qū)ΨQ重復(fù)排列的。

限制酶在DNA的任何部位都能將DNA切開嗎？以下是四種不同限制酶切割形成的DNA片段：(1)…CTGCA

(2)…AC

(3)GC…

…G

…TG

CG…（4）…G

(5)

G…

(6)…GC

…CTTAA

ACGTC…

…CG(7)GT…

(8)AATTC…

CA…

G…你是否能用DNA連接酶將它們連接起來？第6頁/共21頁3基因進入受體細胞的載體------“分子運輸車”

1；作用；a作為運輸工具，將目的基因?qū)胧荏w細胞中去

b利用他在受體細胞內(nèi)對目的基因進行大量的復(fù)制

2；載體必修具備的三個條件

a能在受體細胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制

b有一至多個限制酶切割位點

c有特殊的遺傳標記基

d必須是安全的,大小要合適便于進行篩選。（如抗菌素的抗性基因、產(chǎn)物具有顏色反應(yīng)的基因等）第7頁/共21頁3、基因的運輸工具——運載體能復(fù)制并帶著插入的目的基因一起復(fù)制有切割位點有標記基因的存在，將來可用含青霉素的培養(yǎng)基鑒別。第8頁/共21頁作為載體的必要條件能自我復(fù)制有切割位點能與目的基因結(jié)合能進入受體生物細胞并在受體生物細胞內(nèi)復(fù)制并表達；有遺傳標記基因?qū)κ荏w細胞無害比較容易得到第9頁/共21頁3分類常用的運載體：質(zhì)粒、一種裸露的,結(jié)構(gòu)簡單獨立于細菌染色體之外,并具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子.噬菌體動、植物病毒等一般來說，太然載體往往不能滿足人類的所有要求，因此人們根據(jù)不同的目的和要求，對某些天然的載體進行人工改造第10頁/共21頁質(zhì)粒

質(zhì)粒是基因工程最常用的運載體，它廣泛地存在于細菌中，是細菌染色體外能夠自主復(fù)制的很小的環(huán)狀DNA分子，大小只有普通細菌擬核DNA的百分之一。要對天然質(zhì)粒進行人工改造第11頁/共21頁1、下列不適合用于基因工程的運載體是（）

A、質(zhì)粒B、噬菌體

C、細菌D、病毒選我C2、下列說法正確的是：（）

A、限制酶的切口一定是GAATTC堿基序列

B、質(zhì)粒是基因工程中唯一的運載體

C、重組技術(shù)所用的工具酶是限制酶、連接酶、運載體

D、利用運載體在宿主細胞內(nèi)對目的基因進行大量復(fù)制的過程可稱為“克隆”選我D審題第12頁/共21頁3、下列黏性末端屬于同種內(nèi)切酶切割而成的是（）

A、①②B、①③C、①④D、②③TCGAGCTTAAAGGTTCCAAGCTTCAGAATTCG③①②④4、下列哪一種酶是基因工程的工具酶（）

A、DNA連接酶B、DNA酶

C、RNA酶D、運載體選我A選我A記住了第13頁/共21頁達標練習在基因工程中，切割運載體和含有目的基因的DNA片段，需使用（）同種限制酶B.兩種限制酶同種連接酶D.兩種連接酶基因工程常用的受體細胞有（）(1)大腸桿菌（2）枯草桿菌（3）支原體（4）動植物細胞A.（3）（4）B.（1）（2）（4）C.（2）（3）（4）D.（1）（2）（3）第14頁/共21頁不屬于質(zhì)粒被選為基因運載體的理由是

A、能復(fù)制（）

B、有多個限制酶切點

C、具有標記基因

D、它是環(huán)狀DNAD補救練習第15頁/共21頁

基因工程是在DNA分子水平上進行設(shè)計施工的。在基因操作的基本步驟中，不進行堿基互補配對的步驟是（）

A、人工合成目的基因

B、目的基因與運載體結(jié)合

C、將目的基因?qū)胧荏w細胞

D、目的基因的檢測和表達C第16頁/共21頁一、基因工程的概念.二、DNA重組技術(shù)的基本工具1.限制性核酸內(nèi)切酶---”分子手術(shù)刀”

2.DNA連接酶---”分子縫合針”3基因的運載工具——運載體：具備條件本課小結(jié)：分類作用來源作用特點結(jié)果第17頁/共21頁13自20世紀70年代基因工程發(fā)展起來以后，人們開始采用高新技術(shù)生產(chǎn)胰島素，其操作過程如圖所示：（1）圖中的質(zhì)粒存在于細菌細胞中，從其分子結(jié)構(gòu)看，可確定它是一種

。（2）限制酶的作用部位是-----DNA連接酶的連接部位是——（3)在連接酶的作用下，甲與乙能否拼接起來，并說明理由。（4）細菌丙進行分裂后，其中被拼接的質(zhì)粒也由一個變成兩個，兩個變成四個……質(zhì)粒的這種增加方式在遺傳學(xué)上稱為

。目的基因通過表達后，能使細菌產(chǎn)生胰島素，這是因為基因具有控制

合成的功能。

第18頁/共21頁例1.基因工程要用到的操作工具——限制性核酸內(nèi)切酶，主要存在于原核生物中，一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并且能在特定的切點上切割DNA分子，這體現(xiàn)了酶的

（

）

A.高效性

B．具有多樣性

C.專一性

D．催化活性受外界條件影響例3.下列關(guān)于基因工程的敘述，正確的是（

）

A.基因工程常以抗菌素抗性基因作為目的基因

B.細菌質(zhì)粒是基因工程最常用的載體

C.通常用一種限制酶處理含目的基因的DNA，用另一種處理運載體DNA

D.選擇目的基因——人胰島素基因時只能從胰島B細胞中選取

第19頁/共21頁例2.如圖為DNA分子的切割和連接過程：

（1）EcoRl是一種___酶，其識別序列是_____切割點是___與___