基因工程的運(yùn)輸工具

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

T4DNA連接酶：來(lái)源與T4噬菌體差別：E.coliDNA連接酶只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端之間連接起來(lái),不能將雙鏈DNA片段平末端之間進(jìn)行連接;T4DNA連接酶既可以“縫合”雙鏈DNA片段互補(bǔ)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(yè)/共21頁(yè)第3頁(yè)/共21頁(yè)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(dá)載體的構(gòu)建DNA擴(kuò)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(gè)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(yè)/共21頁(yè)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(tuán)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(gè)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(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵，不是在單個(gè)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(gè)核苷酸通過(guò)磷酸二酯鍵形成一條與模板鏈互補(bǔ)的DNA鏈；而DNA連接酶是將DNA雙鏈上的兩個(gè)缺口同時(shí)連接起來(lái)。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(yè)/共21頁(yè)鞏固練習(xí)總結(jié)規(guī)律限制酶所識(shí)別的序列有什么特點(diǎn)？無(wú)論是6個(gè)堿基還是4個(gè)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(kāi)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(lái)？第6頁(yè)/共21頁(yè)3基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體------“分子運(yùn)輸車(chē)”

1；作用；a作為運(yùn)輸工具，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中去

b利用他在受體細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量的復(fù)制

2；載體必修具備的三個(gè)條件

a能在受體細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制

b有一至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)

c有特殊的遺傳標(biāo)記基

d必須是安全的,大小要合適便于進(jìn)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(yè)/共21頁(yè)3、基因的運(yùn)輸工具——運(yùn)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(diǎn)有標(biāo)記基因的存在，將來(lái)可用含青霉素的培養(yǎng)基鑒別。第8頁(yè)/共21頁(yè)作為載體的必要條件能自我復(fù)制有切割位點(diǎn)能與目的基因結(jié)合能進(jìn)入受體生物細(xì)胞并在受體生物細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并表達(dá)；有遺傳標(biāo)記基因?qū)κ荏w細(xì)胞無(wú)害比較容易得到第9頁(yè)/共21頁(yè)3分類(lèi)常用的運(yùn)載體：質(zhì)粒、一種裸露的,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單獨(dú)立于細(xì)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(dòng)、植物病毒等一般來(lái)說(shuō)，太然載體往往不能滿足人類(lèi)的所有要求，因此人們根據(jù)不同的目的和要求，對(duì)某些天然的載體進(jìn)行人工改造第10頁(yè)/共21頁(yè)質(zhì)粒

質(zhì)粒是基因工程最常用的運(yùn)載體，它廣泛地存在于細(xì)菌中，是細(xì)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(xì)菌擬核DNA的百分之一。要對(duì)天然質(zhì)粒進(jìn)行人工改造第11頁(yè)/共21頁(yè)1、下列不適合用于基因工程的運(yùn)載體是（）

A、質(zhì)粒B、噬菌體

C、細(xì)菌D、病毒選我C2、下列說(shuō)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(yùn)載體

C、重組技術(shù)所用的工具酶是限制酶、連接酶、運(yùn)載體

D、利用運(yùn)載體在宿主細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量復(fù)制的過(guò)程可稱為“克隆”選我D審題第12頁(yè)/共21頁(yè)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(yùn)載體選我A選我A記住了第13頁(yè)/共21頁(yè)達(dá)標(biāo)練習(xí)在基因工程中，切割運(yùn)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(xì)胞有（）(1)大腸桿菌（2）枯草桿菌（3）支原體（4）動(dòng)植物細(xì)胞A.（3）（4）B.（1）（2）（4）C.（2）（3）（4）D.（1）（2）（3）第14頁(yè)/共21頁(yè)不屬于質(zhì)粒被選為基因運(yùn)載體的理由是

A、能復(fù)制（）

B、有多個(gè)限制酶切點(diǎn)

C、具有標(biāo)記基因

D、它是環(huán)狀DNAD補(bǔ)救練習(xí)第15頁(yè)/共21頁(yè)

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

A、人工合成目的基因

B、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合

C、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

D、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)C第16頁(yè)/共21頁(yè)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(yùn)載工具——運(yùn)載體：具備條件本課小結(jié)：分類(lèi)作用來(lái)源作用特點(diǎn)結(jié)果第17頁(yè)/共21頁(yè)13自20世紀(jì)70年代基因工程發(fā)展起來(lái)以后，人們開(kāi)始采用高新技術(shù)生產(chǎn)胰島素，其操作過(guò)程如圖所示：（1）圖中的質(zhì)粒存在于細(xì)菌細(xì)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(lái)，并說(shuō)明理由。（4）細(xì)菌丙進(jìn)行分裂后，其中被拼接的質(zhì)粒也由一個(gè)變成兩個(gè)，兩個(gè)變成四個(gè)……質(zhì)粒的這種增加方式在遺傳學(xué)上稱為

。目的基因通過(guò)表達(dá)后，能使細(xì)菌產(chǎn)生胰島素，這是因?yàn)榛蚓哂锌刂?/p>

合成的功能。

第18頁(yè)/共21頁(yè)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(shí)別一種特定的核苷酸序列，并且能在特定的切點(diǎn)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(xì)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(yùn)載體DNA

D.選擇目的基因——人胰島素基因時(shí)只能從胰島B細(xì)胞中選取

第19頁(yè)/共21頁(yè)例2.如圖為DNA分子的切割和連接過(guò)程：

（1）EcoRl是一種___酶，其識(shí)別序列是_____切割點(diǎn)是___與___