基因工程的运输工具课件

1、基因工程的运输工具12 .2 .基因的针线基因的针线dnadna连接酶连接酶切断的切断的dna片段要与受体细胞的片段要与受体细胞的dna连接，你觉得可以用什么酶？连接，你觉得可以用什么酶？dna聚合酶和聚合酶和dna连接酶有何连接酶有何相同和不同点？相同和不同点？阅读思考：基因工程的运输工具2作用：作用：将双链将双链dna片段片段缝合缝合起来恢复被限制酶切开起来恢复被限制酶切开 的两个核苷酸之间的磷酸二酯键的两个核苷酸之间的磷酸二酯键种类种类：e.colidna连接酶：来源与大肠杆菌连接酶：来源与大肠杆菌 t4dna连接酶：来源与连接酶：来源与t4噬菌体噬菌体差别差别：e.colidna连接酶

2、只能将双链连接酶只能将双链dna片段互补的片段互补的黏性末端之间连接起来黏性末端之间连接起来,不能将双链不能将双链dna片段平末端片段平末端之间进行连接之间进行连接; t4dna连接酶既可以连接酶既可以“缝合缝合”双链双链dna片段互补的黏性末端片段互补的黏性末端,又可以又可以“缝合缝合”双链双链dna片段的平末端片段的平末端,但连接平末端之间的效率比较低但连接平末端之间的效率比较低.基因工程的运输工具3基因工程的运输工具4想一想想一想:dna连接酶与连接酶与dna聚合酶是聚合酶是一回事吗一回事吗?为什么为什么?dna连接酶连接酶dna聚合酶聚合酶连接连接dna链链双链双链单链单链作用作用用于

3、基因的表达载用于基因的表达载体的构建体的构建dna扩增复制扩增复制连接部位连接部位在两在两dna片段之间片段之间形成形成磷酸二酯键磷酸二酯键将单个核苷酸加将单个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末端的末端的羟基上，形成羟基上，形成磷磷酸二酯键酸二酯键基因工程的运输工具5答：答：不是一回事。不是一回事。dna连接酶和连接酶和dna聚合酶都是形成磷酸二酯键聚合酶都是形成磷酸二酯键（在相邻核苷酸的（在相邻核苷酸的3位碳原子上的羟基与位碳原子上的羟基与5位碳原子上所连磷酸基团位碳原子上所连磷酸基团的羟基之间形成），那么，二者的差别主要表现在什么地方呢？的羟基之间形成），那么，二者的差别

4、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聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段的3末端末端的羟基上，形成磷酸二酯键；而的羟基上，形成磷酸二酯键；而dna连接酶是在两个连接酶是在两个dna片段之片段之间形成磷酸二酯键，不是在单个核苷酸与间形成磷酸二酯键，不是在单个核苷酸与dna片段之间形成磷酸二片段之间形成磷酸二酯键。酯键。（2）dna聚合酶是以一条聚合酶是以一条dna链为模板，将单个核苷酸通过磷酸链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的二酯键形成一条与模板链互补的dna链；而链；而dna连接酶是将连接酶是将dna双链上的两个缺口同时连接起

5、来。因此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。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。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。基因工程的运输工具6巩固练习巩固练习总结规律总结规律限制酶所识别的序列有什么特点？限制酶所识别的序列有什么特点？无论是无论是6 6个碱基还是个碱基还是4 4个碱基，都可以找到一条中心轴线，中个碱基，都可以找到一条中心轴线，中轴线两侧的双链轴线两侧的双链dnadna上的碱基是反向对称重复排列的。上的碱基是反向对称重复排列的。 限制酶在限制酶在dnadna的任何部位都能将的任何部位都能将dnadna切

6、开吗？以下是四种不切开吗？以下是四种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连接酶将它们连接起来？连接酶将它们连接起来？基因工程的运输工具73基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体-“分子运输车分子运输车”1

7、；作用；作用；a作为运输工具，将目的基因导入受体细胞中去作为运输工具，将目的基因导入受体细胞中去 b利用他在受体细胞内对目的基因进行大量的复制利用他在受体细胞内对目的基因进行大量的复制 2；载体必修具备的三个条件；载体必修具备的三个条件 a能在受体细胞内稳定保存并大量复制能在受体细胞内稳定保存并大量复制 b有一至多个限制酶切割位点有一至多个限制酶切割位点 c有特殊的遗传标记基有特殊的遗传标记基 d必须是安全的必须是安全的,大小要合适大小要合适便于进行筛选。（如抗菌素的抗性基因、便于进行筛选。（如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等产物具有颜色反应的基因等 ）基因工程的运输工具83 3、基

8、因的运输工具、基因的运输工具运载体运载体能复制并带着插能复制并带着插入的目的基因一入的目的基因一起复制起复制有切割位点有切割位点有标记基因的存有标记基因的存在，将来可用含在，将来可用含青霉素的培养基青霉素的培养基鉴别。鉴别。基因工程的运输工具9作为载体的必要条件作为载体的必要条件 能自我复制能自我复制 有切割位点有切割位点 能与目的基因结合能与目的基因结合 能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内复制并能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内复制并表达；表达； 有遗传标记基因有遗传标记基因 对受体细胞无害对受体细胞无害 比较容易得到比较容易得到基因工程的运输工具103分类分类常用的运载体：常用的运载体

9、：质粒、质粒、一种裸露的一种裸露的,结构简结构简单独立于细菌染色体单独立于细菌染色体之外之外,并具有自我复制能力的并具有自我复制能力的双链环状双链环状dna分子分子.噬菌体噬菌体动、植物病毒等动、植物病毒等一般来说，太然载体往往不能满足人类的所有要求，因此人们根据不同的目的和要求，对某些天然的载体进行人工改造基因工程的运输工具11质粒 质粒是基因工质粒是基因工程最常用的运载体，程最常用的运载体，它广泛地存在于细它广泛地存在于细菌中，是细菌染色菌中，是细菌染色体外能够自主复制体外能够自主复制的很小的环状的很小的环状dna分子，大小只有普分子，大小只有普通细菌拟核通细菌拟核dna的的百分之一。百分

10、之一。要对天然质粒进行人工改造要对天然质粒进行人工改造基因工程的运输工具121 1、下列不适合用于基因工程的运载体、下列不适合用于基因工程的运载体是（是（ ） a a、质粒、质粒 b b、噬菌体、噬菌体 c c、细菌、细菌 d d、病毒、病毒选选我我c2、下列说法正确的是、下列说法正确的是：（：（ ） a、限制酶的切口一定是、限制酶的切口一定是gaattc碱基序列碱基序列 b、质粒是基因工程中唯一的运载体、质粒是基因工程中唯一的运载体 c、重组技术所用的工具酶是限制酶、重组技术所用的工具酶是限制酶、 连接酶、运载体连接酶、运载体 d、利用运载体在宿主细胞内对目的基因、利用运载体在宿主细胞内对目

11、的基因 进行大量复制的过程可称为进行大量复制的过程可称为“克隆克隆”选选我我d审题审题基因工程的运输工具133、下列黏性末端属于同种内切酶切割而成的、下列黏性末端属于同种内切酶切割而成的 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、下列哪一种酶是基因工程的工具酶（、下列哪一种酶是基因工程的工具酶（ ） a a、dnadna连接酶连接酶 b b、dnadna酶酶 c c、rnarna酶酶 d d、运载体、运载体选选我我a选选我我a记住了记住了基因工程的运输工具14达标练习达标练习

12、在基因工程中，切割运载体和含有目的基因在基因工程中，切割运载体和含有目的基因的的dna片段，需使用（片段，需使用（ ）同种限制酶同种限制酶 b. 两种限制酶两种限制酶同种连接酶同种连接酶 d. 两种连接酶两种连接酶基因工程常用的受体细胞有（基因工程常用的受体细胞有（ ）(1)大肠杆菌大肠杆菌 （2）枯草杆菌）枯草杆菌（3）支原体）支原体 （4）动植物细胞）动植物细胞a. （3）（）（4） b. （1）（）（2）（）（4）c. （2）（）（3）（）（4） d. （1）（）（2）（）（3）基因工程的运输工具15基因工程的运输工具16基因工程的运输工具17本课小结：本课小结：分类分类作用作用来源来源

13、作用作用特点特点结果结果基因工程的运输工具1813自20世纪70年代基因工程发展起来以后，人们开始采用高新技术生产胰岛素，其操作过程如图所示：（1）图中的质粒存在于细菌细胞中，从其分子结构看，可确定它）图中的质粒存在于细菌细胞中，从其分子结构看，可确定它是一种是一种 。（2）限制酶的作用部位是）限制酶的作用部位是-dna连接酶的连接部位是连接酶的连接部位是（3)在连接酶的作用下，甲与乙能否拼接起来，并说明理由。在连接酶的作用下，甲与乙能否拼接起来，并说明理由。（4）细菌丙进行分裂后，其中被拼接的质粒也由一个变成两个，）细菌丙进行分裂后，其中被拼接的质粒也由一个变成两个，两个变成四个两个变成四个

14、质粒的这种增加方式在遗传学上称为质粒的这种增加方式在遗传学上称为 。目的基因通过表达后，能使细菌产生胰岛素，这是因为基因具有控目的基因通过表达后，能使细菌产生胰岛素，这是因为基因具有控制制 合成的功能。合成的功能。 基因工程的运输工具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内切酶，主要存在限制性核酸内切酶，主要存在于原核生物中，一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且于原核生物中，一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割能在特定的切点上切割dna分子，这体现了酶的分子，这体现了酶的 （ ） a.高效性高效性 b具有多样性具有多样性 c.专一性专一性 d催化活性受外界条件影响催化活性受外界条件影响例例3.下列关于基因工程的叙述，正确的是下列关于基因工程的叙述，正确的是 （ ） a.基因工程常以抗菌素抗性基因作为目的基因基因工程常以抗菌素抗性基因作为目的基因 b.细菌质粒是基因工程最常用的载体细菌质粒是基因工程最常用的载体 c.通常用一种限制酶处理含目的基因的通常用一种限制酶处理含目的基因的dna，用另一种处理运，用另一种处理运载体载体dna d.选择目的基因选择目的基因人胰岛素基因时只能从胰岛人胰岛素基因时只能从胰岛b细胞中选取细胞中选取 基因工程的运输工具20例2.如图为dna分