《基因工程的操作工具教学.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基因工程的操作工具教学.（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,基因工程,定向基因改造设想,设想一,能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？,能否让细菌“吐出”蚕丝？,设想二,能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？,设想三,经过多年的努力，科学家于20世纪70年代创立了可以定向改造生物的新技术基因工程。,什么叫基因工程？,也叫基因拼接技术或DNA重组技术。该技术是在生物体外，通过对有关DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，从而创造出人类所需要的新的生物类型和基因产物。定向改造生物的遗传性状。,对基因工程概念的理解：,基因工程别名： 操作对象： 操作环境
2、： 实质或原理各是什么： 操作水平： 操作过程：,基因工程产品,抗虫害的玉米,转基因鲑鱼,转黄瓜抗青枯病基因的甜椒,乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷),DNA重组技术的基本工具,工欲善其事, 必先利其器.,想一想:获得转基因抗虫棉需要做哪些工作呢? 实现这一精确的操作过程的工具是什么呢?,DNA重组技术的基本工具,1.手术刀(基因的剪刀)-准确切割DNA,2.缝合针(基因的针线)-将DNA片段再连接起来,3.运输工具(基因的运载体)-将体外重组好的 DNA导入受体细胞,(1)来源：(2)特点：(3)作用实质,（一）限制性核酸内切酶-“分子手术刀”,表现在两个方面: 一识别双链DNA分子中
3、特定的核苷酸序列, 二在特定核苷酸序列中的具有特定的切割位点。 这体现了限制酶具有专一性,使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开（切割DNA分子）,T,磷酸二酯键,A,限制酶所识别的序列，无论是6个碱基还是4个碱基，都可以找到一条中心轴线（如图），中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向、对称、重复排列的。,EcoR,（4）作用结果：,黏性末端和平末端,Sma,EcoR ,黏性末端,黏性末端,EcoR,黏性末端,黏性末端,Sma ,平末端 平末端,限制酶存在于原核细胞中的作用是什么？为什么限制酶不剪切细菌本身的DNA？,要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏
4、性(平)末端？,要切两个切口，产生四个黏性(平)末端。,如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？,会产生相同的黏性(平)末端，然后让两者的黏性(平)末端黏合起来，就似乎可以合成重组的DNA分子了。,思考?,限制酶与解旋酶有什么区别？,GAATTC CTTAAG,GAATTC CTTAAG,EcoR,将不同种来源的DNA片段连接起来,生物A基因片段,生物B基因片段,G AATTC CTTAA G,G AATTC CTTAA G,酶切,（二）“分子缝合针”DNA连接酶,作用:,把切下来的DNA片段拼接成新的DNA，即将脱氧核糖和磷酸连接起来.,作用原理：,催化磷酸二酯键形成,类型
5、： 不同类型DNA连接酶的比较：,类型：,EcoliDNA连接酶,T4DNA连接酶,来源,功能,大肠杆菌,T4噬菌体,恢复 磷酸 二酯键,只能连接黏性末端,能连接黏性末端和平末端(效率较低),相同点,差别,（二）“分子缝合针”DNA连接酶,可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，,Ecoli DNA连接酶 或T4DNA连接酶,即恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键,T4DNA连接酶,寻根问底,DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗?为什么?,答：不是一回事。DNA连接酶和DNA聚合酶都是形成磷酸二酯键（在相邻核苷酸的3位碳原子上的羟基与5位碳原子上所连磷酸基团的羟基之间形成），那么，二者的差
6、别主要表现在什么地方呢？ （1）DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段的3末端的羟基上，形成磷酸二酯键；而DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，不是在单个核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键。 （2）DNA聚合酶是以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链；而DNA连接酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来。因此DNA连接酶不需要模板。 此外，二者虽然都是由蛋白质构成的酶，但组成和性质各不相同。,(三)“分子运输车” 基因进入受体细胞的载体,常用运载体种类： 细菌的质粒 噬菌体或某些动植物病毒,运载体：常用质粒 质粒特点：,1、质粒结构
7、简单，大小适中 2、能自我复制并在受体细胞中稳定存在 3、有一个或多个限制酶切点 4、有特殊的遗传标记基因 5,对受体细胞无害,注意：真正用作运载体的质粒都是人工改造过的。,小结,限制 酶,主要存在于原核生物中 具有专一性(识别序列) 切开DNA分子的磷酸二酯键,DNA连 接酶,连接磷酸二酯键,种类,E.coliDNA连接酶 T4 DNA连接酶,运载 工 具,具备的 条件,结构简单,大小适中 能在宿主细胞中自 我复制并稳定存在 具一个多个限制酶切位点 具标记基因,质粒、 噬菌体衍生物 、动植物病毒,2、下列说法正确的是：（ ） A、限制酶的切口一定是GAATTC碱基序列 B、质粒是基因工程中唯
8、一的运载体 C、重组技术所用的工具酶是限制酶、 连接酶、运载体 D、利用运载体在宿主细胞内对目的基因 进行大量复制的过程可称为“克隆”,审题,3、下列黏性末端属于同种内切酶切割而成的 是（ ） A、 B、 C、 D、,T C G A G C T T A A,A G G T T C C A,A G C T T C A G,A A T T C G,4、下列哪一种酶是基因工程的工具酶（ ） A、DNA连接酶 B、DNA酶 C、RNA酶 D、运载体,记住了,对位训练 3.下列关于DNA连接酶作用的叙述，正确的是 （ ） A.将单个核苷酸加到某DNA片段末端，形成磷酸 二酯键 B.将断开的两个DNA片段的骨架连接起来，重新 形成磷酸二酯键 C.连接两条DNA链上碱基之间的氢键 D.只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接 起来，而不能将双链DNA片段平末端之间进行 连接,B,
