基因工程基本工具

1973年转基因微生物——转基因大肠杆菌问世1980年第一个转基因动物——转基因小鼠诞生1983年第一例转基因植物——转基因烟草出现按人类意愿改造生物的设想

设想一让禾本科的植物也能够像豆科植物一样固定空气中的氮让细菌“吐出”蚕丝设想二让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物设想三你知道什么是真正的硕果累累吗?定向改造生物的新技术专题1基因工程现代生物科技专题其诞生的基础理论和技术支持？→课本P2科技探索之路基因工程概念的理解操作环境：优点：操作水平：原理：本质：体外1）与杂交育种相比：2）与诱变育种相比：克服远缘杂交不亲和障碍定向改造生物性状分子水平基因重组甲乙(供体提供目的基因)(受体表达目的基因)导入大肠杆菌工程菌生物合成人胰岛素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？你认为培育转基因大肠杆菌的关键步骤有哪些？基因工程的

培育转基因大肠杆菌的关键步骤1胰岛素基因从人体细胞内提取出来2胰岛素基因与运载体DNA连接3胰岛素基因导入受体(大肠杆菌)细胞基因工程的“”基因工程的“”

基因的“分子手术刀”——限制性核酸内切酶基因的“分子缝合针”——DNA连接酶基因的“分子运输车”——运载体专题1——基因工程1.1DNA重组技术的基本工具1、来源：2、作用：3、结果：形成两种末端一、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”黏性末端平末端课本P4-5

EcoRⅠ黏性末端

黏性末端SmaⅠ平末端平末端限制酶能切割DNA分子，在原核生物内难道不会破化它本身的DNA？又对它有什么作用？疑问?学案P2下列黏性末端属于同一种限制性内切酶切割的是

A．①②B．①③ C．②④D．③④C练习△找同一种限制性内切酶切割的黏性末端时，第一要看游离碱基能否互补配对，第二要看两条链上的切点是否相同。①限制酶切割的化学键为：

②在切割目的基因和载体时要求用限制酶,

目的是

③将一个基因从DNA分子上切割下来,需要

个限制酶,同时产生

个黏性末端。④不同DNA分子用同一种限制酶切割产生的黏性末

端都

,同一个DNA分子用不同的限制酶产生的黏性末端。

注意：磷酸二酯键同一种产生相同的黏性末端24相同不相同14种类来源作用相同点差别E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶大肠杆菌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)二、DNA连接酶——“分子缝合针”两DNA片段要具有互补的黏性末端才能拼起来DNA连接酶的缝合作用可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，注意：DNA连接酶可连接双链DNA中的DNA单链缺口，但不能连接单链DNA！T4DNA连接酶还可把平末端之间的缝隙“缝合”起来，但效率较低DNA连接酶的缝合作用学案P2与DNA有关的酶？DNA连接酶DNA聚合酶相同点作用实质化学本质不同点模板作用对象

作用结果 用途都能催化形成磷酸二酯键都是蛋白质

不需要需要形成完整的重组DNA分子形成DNA的一条链基因工程DNA复制DNA连接酶与DNA聚合酶的比较只能将单个核苷酸连接到已有DNA片段上，形成磷酸二酯键在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有一个酶Ⅱ的切点。（1）请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。（2）请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。（3）在DNA连接酶作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接？为什么？

可以连接。因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的（或是可以互补的）练习本质：作用：特点：种类：小型环状DNA分子1、作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去2、用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制1、能在宿主细胞内稳定保存并大量复制2、有1个或多个限制酶切点3、有标记基因三、运载体——“分子的运输车”4、对受体细胞无害①细菌的质粒②病毒：λ噬菌体衍生物、动植物病毒等。有标记基因的存在，可用含青霉素的培养基鉴别。有切割位点能复制并带着插入的目的基因一起复制质粒——裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体（即拟核DNA）之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。最常用运载体——质粒

实际上在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述，错误的是(双选)(

)A．一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B．限制性核酸内切酶的活性不受温度影响C．限制性核酸内切酶能识别和切割RNAD．限制性核酸内切酶可从原核生物中提取练习BC质粒作为“分子运输车”的条件是(

)①能够自我复制②双链环状DNA分子③有多个限制酶切点④有标记基因⑤真核细胞中没有A．①②③④⑤ B．①②③④C．①③④ D．②③⑤CAATTGCAATTAATTDNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶的作用返回作用特点切割目的基因及载体，能专一性识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且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将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键只能将单个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸链上将DNA两条链之间的氢键打开作用结果形成黏性末端或平末端形成重组DNA分子形成新的DNA分子形成单链DNA分子碱基对间的氢键磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键作用部位DNA分子