工具酶发现与基因工程.ppt

基因的基本功能是什么？ 传递遗传信息 表达遗传信息 基因决定性状 青霉菌能产生对人类有用的抗生素——青霉素 家蚕能够吐出蚕丝为人类利用 定向基因改造设想 基因工程是狭义的遗传工程，但广义的遗传工程泛指把一种生物的遗传物质（细胞核、染色体脱氧核糖核酸等）移到另一种生物的细胞中去，并使这种遗传物质所带的遗传信息在受体细胞中表达。基因工程的核心是构建重组DNA分子，因此，早期也将基因工程称为重组DNA技术。 一、限制性核酸内切酶 早在1970年，从细菌中分离得到。1994年分离到2300多种，常用200多种，主要从微生物分离。 限制性核酸内切酶是能够识别和切割DNA分子内一小段特殊核苷酸序列的酶。（一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。） EcoRI —G AATTC— —CTTAA G— —A AGCTT— —TTCGA A— 识别反向重复序列，切割后形成黏性末端。 限制性核酸内切酶 连接的部位 磷酸二酯键（梯子的扶手） 而不是氢键（梯子的踏板）。 结果 两个DNA相同的黏性末端连接起来。 1.细胞染色体外能自主复制的小型环状DNA分子 2.细菌的质粒比细菌DNA小得多 3.质粒是基因工程中最常用的运载体 4.最常用的质粒是大肠杆菌的质粒 5.存在于许多细菌及酵母菌等生物中 6.质粒的存在对宿主细胞无影响 7.质粒的复制只能在宿主细胞内完成 8.常有抗生素抗性基因,使细菌有抗药性 1.在基因工程中使用的限制性核酸内切酶，其作用是（　） A.将目的基因从染色体上切割出来 B.识别并切割特定的DNA核有酸序列 C.将目的基因与运载体结合 D.将目的基因导入受体细胞 2.基因工程中常用细菌等原核生物作受体细胞的原因不包括（　） A.繁殖速度快　　　 B.遗传物质相对较少 C.多为单细胞，操作简便　　 D. DNA为单链，变异少 3.基因工程是DNA分子水平的操作，下列有关基因工程的叙述中，错误的是（　） A.限制酶只用于切割获取目的基因 B.载体与目的基因必须用同一种限制酶处理 C.基因工程所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶 D.带有目的基因的载体是否进入受体细胞需检测 * * 豆科植物的根瘤能够固定空气中的氮 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。 为什么人的基因可以导入大肠杆菌内？ 为什么人的基因可以在大肠杆菌内表达？ 基因工程基础： （1）DNA的规则双螺旋结构是基因工程的物质基础； （2）不同生物共用一套密码子是理论基础； （3）运载体和工具酶的发现为基因工程的提供了技术基础。 什么是基因工程 实质 结果 基本过程 操作水平 操作对象 操作环境 基因工程的别名 基因拼接技术或DNA重组技术 生物体外 基因 DNA分子水平 人类需要的基因产物 剪切 → 拼接 → 导入 → 表达 基因重组 基因工程的概念 基因操作的工具 种类 举例 结果 作用特点 分布 主要在微生物中。 特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 产生粘性未端（碱基互补配对）。 大肠杆菌的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。 1、基因的剪刀——限制性核酸内切酶 数千种 二、基因工程的基本工具 重播 A P C P G P T P A P C P G P T P 限制酶切割的是哪个部位的键? 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在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。（断开的不是氢键） 什么叫粘性末端？ 被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫粘性末端。 二、DNA连接酶 思考 （１）用DNA连接酶连接两个相同的粘性末端要连接几个磷酸二酯键？ （２）用限制酶切一个特定基因要切断几个磷酸二酯键？ ２个 ４个 ＤＮＡ分子的切割和连接 （3）与DNA聚合酶的比较 模板 作用部位 化学本质 DNA连接酶 DNA聚合酶 蛋白质 蛋白质 磷酸二酯键 （单个脱氧核苷酸+片段） 磷酸二酯键 （DNA双链片段+ DNA双链片段） 需要（DNA一条链） 不需要 ３、基因的运输工具—