基因工程的運(yùn)輸工具

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,2.基因的針線DNA連接酶,切斷的DNA片段要與受體細(xì)胞的DNA連接，你覺得可以用什么酶？,DNA聚合酶和DNA連接酶有何相同和不同點(diǎn)？,閱讀思考：,作用：,將雙鏈DNA片段,縫合,起來恢復(fù)被限制酶切開 的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵,種類,：,E.coliDNA連接酶：來源與大腸桿菌,T,4,DNA連接酶：來源與,T4噬菌體,差別,：,E.coliDNA連接酶只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端之間連接起來,不能將雙鏈DNA片段平末端之間進(jìn)行連接;T4DNA連接酶既可以“縫合”雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端,又可以“縫合”雙鏈DNA片段的平末端,但連接平末端之間的效率比較低.,想一想:,DNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎?為什么?,DNA連接酶,DNA聚合酶,連接DNA鏈,雙鏈,單鏈,作用,用于基因的表達(dá)載體的構(gòu)建,DNA擴(kuò)增復(fù)制,連接部位,在兩DNA片段之間形成,磷酸二酯鍵,將單個核苷酸加到已存在的核酸片段的3末端的羥基上，形成,磷酸二酯鍵,答：,不是一回事。DNA連接酶和DNA聚合酶都是形成磷酸二酯鍵（在相鄰核苷酸的3位碳原子上的羥基與5位碳原子上所連磷酸基團(tuán)的羥基之間形成），那么，二者的差別主要表現(xiàn)在什么地方呢？,（1）DNA聚合酶只能將單個核苷酸加到已有的核酸片段的3末端的羥基上，形成磷酸二酯鍵；而DNA連接酶是在兩個DNA片段之間形成磷酸二酯鍵，不是在單個核苷酸與DNA片段之間形成磷酸二酯鍵。,（2）DNA聚合酶是以一條DNA鏈為模板，將單個核苷酸通過磷酸二酯鍵形成一條與模板鏈互補(bǔ)的DNA鏈；而DNA連接酶是將DNA雙鏈上的兩個缺口同時連接起來。因此DNA連接酶不需要模板。,此外，二者雖然都是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的酶，但組成和性質(zhì)各不相同。,鞏固練習(xí),總結(jié)規(guī)律,限制酶所識別的序列有什么特點(diǎn)？,無論是6個堿基還是4個堿基，都可以找到一條中心軸線，中軸線兩側(cè)的雙鏈DNA上的堿基是反向?qū)ΨQ重復(fù)排列的。,限制酶在DNA的任何部位都能將DNA切開嗎？以下是四種不同限制酶切割形成的DNA片段：,(1)CTGCA(2)AC(3)GC,G TG CG（4）G (5)G(6)GC,CTTAA ACGTC CG,(7)GT(8)AATTC,CA G,你是否能用DNA連接酶將它們連接起來？,3基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體-“分子運(yùn)輸車”,1；作用；,a作為運(yùn)輸工具，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中去,b利用他在受體細(xì)胞內(nèi)對目的基因進(jìn)行大量的復(fù)制,2；載體必修具備的三個條件,a能在受體細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制,b,有一至多個限制酶切割位點(diǎn),c有特殊的遺傳標(biāo)記基,d必須是安全的,大小要合適,便于進(jìn)行篩選。（如抗菌素的抗性基因、產(chǎn)物具有顏色反應(yīng)的基因等）,3、基因的運(yùn)輸工具,運(yùn)載體,能復(fù)制并帶著插入的目的基因一起復(fù)制,有切割位點(diǎn),有標(biāo)記基因的存在，將來可用含青霉素的培養(yǎng)基鑒別。,作為載體的必要條件,能自我復(fù)制,有切割位點(diǎn),能與目的基因結(jié)合,能進(jìn)入受體生物細(xì)胞并在受體生物細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并表達(dá)；,有遺傳標(biāo)記基因,對受體細(xì)胞無害,比較容易得到,3分類,常用的運(yùn)載體：,質(zhì)粒、,一種裸露的,結(jié)構(gòu)簡,單獨(dú)立于細(xì)菌染色體,之外,并具有自我復(fù)制能力的,雙鏈環(huán)狀DNA分子.,噬菌體,動、植物病毒等,一般來說，太然載體往往不能滿足人類的所有要求，因此人們根據(jù)不同的目的和要求，對某些天然的載體進(jìn)行人工改造,質(zhì)粒,質(zhì)粒是基因工程最常用的運(yùn)載體，它廣泛地存在于細(xì)菌中，是細(xì)菌染色體外能夠自主復(fù)制的很小的環(huán)狀,DNA,分子，大小只有普通細(xì)菌擬核,DNA,的百分之一。,要對天然質(zhì)粒進(jìn)行人工改造,1、下列不適合用于基因工程的運(yùn)載體,是（）,A、質(zhì)粒 B、噬菌體,C、細(xì)菌 D、病毒,選我,C,2、下列說法正確的是,：（）,A、限制酶的切口一定是GAATTC堿基序列,B、質(zhì)粒是基因工程中唯一的運(yùn)載體,C、重組技術(shù)所用的工具酶是限制酶、,連接酶、運(yùn)載體,D、利用運(yùn)載體在宿主細(xì)胞內(nèi)對目的基因,進(jìn)行大量復(fù)制的過程可稱為“克隆”,選我,D,審題,3、下列黏性末端屬于同種內(nèi)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、下列哪一種酶是基因工程的工具酶（）,A、DNA連接酶 B、DNA酶,C、RNA酶 D、運(yùn)載體,選我,A,選我,A,記住了,達(dá)標(biāo)練習(xí),在基因工程中，切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段，需使用（）,同種限制酶,B.,兩種限制酶,同種連接酶,D.,兩種連接酶,基因工程常用的受體細(xì)胞有（）,(1),大腸桿菌 （,2,）枯草桿菌,（,3,）支原體 （,4,）動植物細(xì)胞,A.,（,3,）（,4,）,B.,（,1,）（,2,）（,4,）,C.,（,2,）（,3,）（,4,）,D.,（,1,）（,2,）（,3,）,不屬于質(zhì)粒被選為基因運(yùn)載體的理由是,A、能復(fù)制 （）,B、有多個限制酶切點(diǎn),C、具有標(biāo)記基因,D、它是環(huán)狀DNA,D,補(bǔ)救練習(xí),基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計施工的。在基因操作的基本步驟中，不進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對的步驟是 （）,A、人工合成目的基因,B、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合,C、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,D、目的基因的檢測和表達(dá),C,一、基因工程的概念.,二、DNA重組技術(shù)的基本工具,1.限制性核酸內(nèi)切酶-”分子手術(shù)刀”,2.DNA連接酶-”分子縫合針”,3 基因的運(yùn)載工具,運(yùn)載體：,具備條件,本課小結(jié)：,分類,作用,來源,作用,特點(diǎn),結(jié)果,13自20世紀(jì)70年代基因工程發(fā)展起來以后，人們開始采用高新技術(shù)生產(chǎn)胰島素，其操作過程如圖所示：,（,1）圖中的質(zhì)粒存在于細(xì)菌細(xì)胞中，從其分子結(jié)構(gòu)看，可確定它是一種,。,（2）限制酶的作用部位是-DNA連接酶的連接部位是,（3)在連接酶的作用下，甲與乙能否拼接起來，并說明理由。,（4）細(xì)菌丙進(jìn)行分裂后，其中被拼接的質(zhì)粒也由一個變成兩個，兩個變成四個質(zhì)粒的這種增加方式在遺傳學(xué)上稱為,。目的基因通過表達(dá)后，能使細(xì)菌產(chǎn)生胰島素，這是因?yàn)榛蚓哂锌刂?合成的功能。,例1.基因工程要用到的操作工具限制性核酸內(nèi)切酶，主要存在于原核生物中，一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并且能在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子，這體現(xiàn)了酶的（）,A.高效性 B具有多樣性,C.專一性 D催化活性受外界條件影響,例3.下列關(guān)于基因工程的敘述，正確的是（）,A.基因工程常以抗菌素抗性基因作為目的基因,B.細(xì)菌質(zhì)粒是基因工程最常用的載體,C.通常用一種限制酶處理含目的基因的DNA，用另一種處理運(yùn)載體DNA,D.選擇目的基因人胰島素基因時只能從胰島B細(xì)胞中選取,例2.如圖為DNA分子的切割和連接過程：,（1）EcoRl是一種_ 酶，其識別序列是_切割點(diǎn)是_與_之間的_鍵。切割結(jié)果產(chǎn)生的DNA片段末端形式為_。,（2）不同來源DNA片段結(jié)合，在這里需要的酶應(yīng)是_連接酶，此酶的作用是在_與_之間形成_鍵，而起“縫合”作用的。還有一種連接平末端的連接酶是_。,