基因工程的運輸工具課件

1、基因工程的運輸工具12 .2 .基因的針線基因的針線dnadna連接酶連接酶切斷的切斷的dna片段要與受體細胞的片段要與受體細胞的dna連接，你覺得可以用什么酶？連接，你覺得可以用什么酶？dna聚合酶和聚合酶和dna連接酶有何連接酶有何相同和不同點？相同和不同點？閱讀思考：基因工程的運輸工具2作用：作用：將雙鏈將雙鏈dna片段片段縫合縫合起來恢復(fù)被限制酶切開起來恢復(fù)被限制酶切開 的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵種類種類：e.colidna連接酶：來源與大腸桿菌連接酶：來源與大腸桿菌 t4dna連接酶：來源與連接酶：來源與t4噬菌體噬菌體差別差別：e.colidna連接酶

2、只能將雙鏈連接酶只能將雙鏈dna片段互補的片段互補的黏性末端之間連接起來黏性末端之間連接起來,不能將雙鏈不能將雙鏈dna片段平末端片段平末端之間進行連接之間進行連接; t4dna連接酶既可以連接酶既可以“縫合縫合”雙鏈雙鏈dna片段互補的黏性末端片段互補的黏性末端,又可以又可以“縫合縫合”雙鏈雙鏈dna片段的平末端片段的平末端,但連接平末端之間的效率比較低但連接平末端之間的效率比較低.基因工程的運輸工具3基因工程的運輸工具4想一想想一想:dna連接酶與連接酶與dna聚合酶是聚合酶是一回事嗎一回事嗎?為什么為什么?dna連接酶連接酶dna聚合酶聚合酶連接連接dna鏈鏈雙鏈雙鏈單鏈單鏈作用作用用于

3、基因的表達載用于基因的表達載體的構(gòu)建體的構(gòu)建dna擴增復(fù)制擴增復(fù)制連接部位連接部位在兩在兩dna片段之間片段之間形成形成磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵將單個核苷酸加將單個核苷酸加到已存在的核酸到已存在的核酸片段的片段的3末端的末端的羥基上，形成羥基上，形成磷磷酸二酯鍵酸二酯鍵基因工程的運輸工具5答：答：不是一回事。不是一回事。dna連接酶和連接酶和dna聚合酶都是形成磷酸二酯鍵聚合酶都是形成磷酸二酯鍵（在相鄰核苷酸的（在相鄰核苷酸的3位碳原子上的羥基與位碳原子上的羥基與5位碳原子上所連磷酸基團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？的羥基之間形成），那么，二者的差別

4、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聚合酶只能將單個核苷酸加到已有的核酸片段的3末端末端的羥基上，形成磷酸二酯鍵；而的羥基上，形成磷酸二酯鍵；而dna連接酶是在兩個連接酶是在兩個dna片段之片段之間形成磷酸二酯鍵，不是在單個核苷酸與間形成磷酸二酯鍵，不是在單個核苷酸與dna片段之間形成磷酸二片段之間形成磷酸二酯鍵。酯鍵。（2）dna聚合酶是以一條聚合酶是以一條dna鏈為模板，將單個核苷酸通過磷酸鏈為模板，將單個核苷酸通過磷酸二酯鍵形成一條與模板鏈互補的二酯鍵形成一條與模板鏈互補的dna鏈；而鏈；而dna連接酶是將連接酶是將dna雙鏈上的兩個缺口同時連接起

5、來。因此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。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。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?；蚬こ痰倪\輸工具6鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)總結(jié)規(guī)律總結(jié)規(guī)律限制酶所識別的序列有什么特點？限制酶所識別的序列有什么特點？無論是無論是6 6個堿基還是個堿基還是4 4個堿基，都可以找到一條中心軸線，中個堿基，都可以找到一條中心軸線，中軸線兩側(cè)的雙鏈軸線兩側(cè)的雙鏈dnadna上的堿基是反向?qū)ΨQ重復(fù)排列的。上的堿基是反向?qū)ΨQ重復(fù)排列的。 限制酶在限制酶在dnadna的任何部位都能將的任何部位都能將dnadna切

6、開嗎？以下是四種不切開嗎？以下是四種不同限制酶切割形成的同限制酶切割形成的dnadna片段：片段：(1) ctgca (2) ac (3) gc(1) ctgca (2) ac (3) gc g tg cg g tg cg（4 4） g (5) g (6) gcg (5) g (6) gc cttaa acgtc cg cttaa acgtc cg(7) gt (8)aattc(7) gt (8)aattc ca g ca g你是否能用你是否能用dnadna連接酶將它們連接起來？連接酶將它們連接起來？基因工程的運輸工具73基因進入受體細胞的載體基因進入受體細胞的載體-“分子運輸車分子運輸車”1

7、；作用；作用；a作為運輸工具，將目的基因?qū)胧荏w細胞中去作為運輸工具，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；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有一至多個限制酶切割位點 c有特殊的遺傳標記基有特殊的遺傳標記基 d必須是安全的必須是安全的,大小要合適大小要合適便于進行篩選。（如抗菌素的抗性基因、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)的基因等產(chǎn)物具有顏色反應(yīng)的基因等 ）基因工程的運輸工具83 3、基

8、因的運輸工具、基因的運輸工具運載體運載體能復(fù)制并帶著插能復(fù)制并帶著插入的目的基因一入的目的基因一起復(fù)制起復(fù)制有切割位點有切割位點有標記基因的存有標記基因的存在，將來可用含在，將來可用含青霉素的培養(yǎng)基青霉素的培養(yǎng)基鑒別。鑒別?；蚬こ痰倪\輸工具9作為載體的必要條件作為載體的必要條件 能自我復(fù)制能自我復(fù)制 有切割位點有切割位點 能與目的基因結(jié)合能與目的基因結(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；表達； 有遺傳標記基因有遺傳標記基因 對受體細胞無害對受體細胞無害 比較容易得到比較容易得到基因工程的運輸工具103分類分類常用的運載體：常用的運載體

9、：質(zhì)粒、質(zhì)粒、一種裸露的一種裸露的,結(jié)構(gòu)簡結(jié)構(gòu)簡單獨立于細菌染色體單獨立于細菌染色體之外之外,并具有自我復(fù)制能力的并具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀雙鏈環(huán)狀dna分子分子.噬菌體噬菌體動、植物病毒等動、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基因工程的運輸工具11質(zhì)粒 質(zhì)粒是基因工質(zhì)粒是基因工程最常用的運載體，程最常用的運載體，它廣泛地存在于細它廣泛地存在于細菌中，是細菌染色菌中，是細菌染色體外能夠自主復(fù)制體外能夠自主復(fù)制的很小的環(huán)狀的很小的環(huán)狀dna分子，大小只有普分子，大小只有普通細菌擬核通細菌擬核dna的的百分之一。百分

10、之一。要對天然質(zhì)粒進行人工改造要對天然質(zhì)粒進行人工改造基因工程的運輸工具121 1、下列不適合用于基因工程的運載體、下列不適合用于基因工程的運載體是（是（ ） a a、質(zhì)粒、質(zhì)粒 b b、噬菌體、噬菌體 c c、細菌、細菌 d d、病毒、病毒選選我我c2、下列說法正確的是、下列說法正確的是：（：（ ） a、限制酶的切口一定是、限制酶的切口一定是gaattc堿基序列堿基序列 b、質(zhì)粒是基因工程中唯一的運載體、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、重組技術(shù)所用的工具酶是限制酶、 連接酶、運載體連接酶、運載體 d、利用運載體在宿主細胞內(nèi)對目的基因、利用運載體在宿主細胞內(nèi)對目

11、的基因 進行大量復(fù)制的過程可稱為進行大量復(fù)制的過程可稱為“克隆克隆”選選我我d審題審題基因工程的運輸工具133、下列黏性末端屬于同種內(nèi)切酶切割而成的、下列黏性末端屬于同種內(nèi)切酶切割而成的 是（是（ ） a、 b、 c、 d、t c ga g c t t a aa gg t t c c aa g c t t c a g a a t t c g4 4、下列哪一種酶是基因工程的工具酶（、下列哪一種酶是基因工程的工具酶（ ） a a、dnadna連接酶連接酶 b b、dnadna酶酶 c c、rnarna酶酶 d d、運載體、運載體選選我我a選選我我a記住了記住了基因工程的運輸工具14達標練習(xí)達標練習(xí)

12、在基因工程中，切割運載體和含有目的基因在基因工程中，切割運載體和含有目的基因的的dna片段，需使用（片段，需使用（ ）同種限制酶同種限制酶 b. 兩種限制酶兩種限制酶同種連接酶同種連接酶 d. 兩種連接酶兩種連接酶基因工程常用的受體細胞有（基因工程常用的受體細胞有（ ）(1)大腸桿菌大腸桿菌 （2）枯草桿菌）枯草桿菌（3）支原體）支原體 （4）動植物細胞）動植物細胞a. （3）（）（4） b. （1）（）（2）（）（4）c. （2）（）（3）（）（4） d. （1）（）（2）（）（3）基因工程的運輸工具15基因工程的運輸工具16基因工程的運輸工具17本課小結(jié)：本課小結(jié)：分類分類作用作用來源來源

13、作用作用特點特點結(jié)果結(jié)果基因工程的運輸工具1813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）圖中的質(zhì)粒存在于細菌細胞中，從其分子結(jié)構(gòu)看，可確定它是一種是一種 。（2）限制酶的作用部位是）限制酶的作用部位是-dna連接酶的連接部位是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。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，）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，兩個變成四個兩個變成四個

14、質(zhì)粒的這種增加方式在遺傳學(xué)上稱為質(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制 合成的功能。合成的功能。 基因工程的運輸工具19例例1.基因工程要用到的操作工具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能在特定的切點上切割dna分子，這體現(xiàn)了酶的分子，這體現(xiàn)了酶的 （ ） a.高效性高效性 b具有多樣性具有多樣性 c.專一性專一性 d催化活性受外界條件影響催化活性受外界條件影響例例3.下列關(guān)于基因工程的敘述，正確的是下列關(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通常用一種限制酶處理含目的基因的dna，用另一種處理運，用另一種處理運載體載體dna d.選擇目的基因選擇目的基因人胰島素基因時只能從胰島人胰島素基因時只能從胰島b細胞中選取細胞中選取 基因工程的運輸工具20例2.如圖為dna分