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1、专题一 基因工程 1.1 DNA重组技术的基本工具,讲课人： 时 间： 班 级：,基因工程与我们,基因工程,基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。,基因工程又叫DNA重组技术,你还记得基因工程都需要那些工具吗？,限制酶分子手术刀,DNA连接酶分子缝合针,载体分子运输车,一、限制性核酸内切酶,识别序列,例1：EcoR,一、限制性核酸内切酶,简称“限制酶”。,主要从原核生物中分离纯化出来,能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列并切割,限制酶切割的是什么？,两个核苷酸之间的磷酸二酯键,切
2、割位点,一、限制性核酸内切酶,例2：Sma,EcoR和Sma切割产生的结果有什么不同？,黏性末端,平末端,一、限制性核酸内切酶,简称“限制酶”。,主要从原核生物中分离纯化出来,能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列并切割,两个核苷酸之间的磷酸二酯键,产生,黏性末端和平末端,二、DNA连接酶,连接的是什么？,连接的原则是什么？,连接磷酸二酯键,连接的两个末端需遵循碱基互补配对原则,末端有两类，连接他们的酶会相同吗？,黏性末端,平末端,二、DNA连接酶,1、Ecoli DNA连接酶,2、T4 DNA连接酶,从大肠杆菌中分离得到，只能连接黏性末端。,从T4噬菌体中分离得到，既能能连接黏性末端，也能连
3、接平末端。,（连接平末端成功概率低）,三、载体,将外源基因送入受体细胞。,常用的载体有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒等。,质粒,拟核中的DNA,质粒,独立与拟核DNA之外的、具有自我复制能力的环状DNA分子。,质粒,复制原点,酶切位点,标记基因,条件： 一至多个酶切位点，供外源基因插入其中； 在宿主细胞中自我复制，提供大量目的基因； 有标记基因，供重组DNA的鉴定和筛选；,对宿主细胞无害。,标记基因,例如：氨苄青霉素抗性基因,含氨苄青霉素,含标记基因,不含标记基因,死亡,存活,筛选鉴定,练习：,1、下列四条DNA分子，彼此间具有互补粘性末端的一组是（ ） A. B. C. D. ,A,2、回
4、忆DNA连接酶相关知识，回答下列问题： （1）作用：恢复被_切开的两个脱氧核苷酸之间的_。 （2）分类 一种是从大肠杆菌分离得到的_。只能够“缝合” _。 另一种是从大肠杆菌分离得到的，称为_。既能够“缝合”_，又能够“缝合” _。,限制酶,磷酸二酯键,黏性末端,黏性末端,平末端,T4DNA连接酶,练习：,Ecoli DNA连接酶,练习：,3、如图，两个核酸片段在适宜条件下，经X酶的催化作用，发生了下述变化，则X酶是（ ） A.DNA连接酶 B.RNA聚合酶 C.DNA聚合酶 D.限制酶,A,4、载体必备条件： （1）必须有一个或多个_，以便目的基因插入载体中。 （2）必须能够在受体细胞内稳定
5、保存并具备_的能力，或整合到受体细胞的染色体DNA上，随染色体DNA进行同步复制，以便目的基因稳定遗传。 （3）必须带有_，以便重组后进行重组DNA的鉴定和选择。 （4）必须是_的，不会对受体细胞有害。,限制酶切割位点,自我复制,标记基因,安全,练习：,练习：,5、下列有关质粒的叙述中正确的是（ ） A质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器 B质粒是细菌细胞质中能够自主复制的小型环状DNA分子 C质粒只有在导入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制 D细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的,B,练习：,6、基因的运输工具运载体，必须具备的条件之一及理由是（ ） A.能够在宿主细胞中稳定的
6、保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因 B.具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达 C.具有某些标记基因，以便为目的基因的表达提供条件 D.能够在宿主细胞中复制并稳定保存，以便于进行筛选,A,7、下列哪一项不是基因工程中最基本的操作工具（ ） A.限制酶 B.DNA连接酶 C.DNA聚合酶 D.运载体,C,练习：,8、在基因工程中，科学家所用的“分子手术刀”“分子缝合针”和“分子运输车”分别指（ ） A.大肠杆菌病毒、质粒、DNA连接酶 B.噬菌体、质粒、DNA连接酶 C.DNA限制酶、RNA连接酶、质粒 D.DNA限制酶、DNA连接酶、质粒,D,练习：,9、人们常使用的质粒分子往往含有
7、一个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用是（ ） A.提高受体细胞在自然条件中的耐药性 B.有利于对目的基因是否导入进行检测 C.增加质粒分子的分子量 D.便于与外源基因连接,B,练习：,10、下图表示限制酶切割某DNA分子的过程，从下图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及其切割位点是（ ） A.GAATTC，G和A之间 B.GAATTC，C和T之间 C.CTTAAG，C和T之间 D.CTTAAG，A和G之间,A,练习：,11、可作为“分子运输车”的是（ ） 天然质粒 人工改造的质粒 噬菌体的衍生物 动植物病毒 A. B. C. D.,练习：,C,12、能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是（ ）
8、 A.单倍体育种 B.杂交育种 C.基因工程育种 D.多倍体育种,练习：,C,13、在受体细胞中能检测出目的基因是因为（ ） A.质粒与目的基因重组后能够复制 B.目的基因上具有标记基因 C.质粒上上具有标记基因 D.以上都不正确,练习：,C,14、下图为四种限制酶的识别序列和切割位点，其中哪两种限制酶切割出来的末端可以互补黏合（ ） A.BamH和EcoR B.BamH和Hind C.EcoR和Hind D.BamH和Bgl,练习：,D,1、豇豆对多种害虫具有抗性，根本原因是豇豆体内具有胰蛋白酶抑制基因（CpT基因）。科学家将其转移到水稻体内后，却发现效果不理想，主要原因是CpT蛋白质的积累量不足。经过体外对CpT基因进行修饰后，CpT蛋白质在水稻中的积累量得到了提高。修饰和表达过程如图所示。请根据以上材料回答下列问题： （1）在过程中，首先要用 酶切开，暴露出 ，再用 酶连接。 （2）将CpT基因导入水稻最常用的工具 是 。,拓展练习,同种限制,黏性末端,DNA连接,质粒,2、现有一长度为1000碱基对（bp）的DNA分子，用EcoR酶切后得到的DNA分子仍是1000bp，用Kpn单独酶切得到400bp和600bp两种长度的DNA分子，用EcoR、Kpn同时酶切后得到200bp和600bp两种长度的DNA分子。该DNA分子的酶切图谱正确的是（ ）,D,拓展练习,
