1.1工具酶的发现和基因工程的诞生.ppt

第一节工具酶的发现和基因工程的诞生 第一章基因工程 什么叫基因工程 遗传工程 泛指把一种生物的遗传物质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 遗传物质 细胞核 染色体 脱氧核糖核酸等 一 基因工程诞生的条件 而基因工程中的遗传物质专指某一个基因因此基因工程是狭义的遗传工程 基因工程诞生的理论基础 1 dna是遗传物质的发现2 dna双螺旋结构的确立3 遗传信息传递方式的认定 1 剪刀 限制性核酸内切酶2 针线 dna连接酶3 运输工具 质粒等 基因工程诞生的技术保障 剪刀 限制性核酸内切酶 简称限制酶 二 基因操作工具的发现 即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dna分子 特点 限制酶是在生物体 主要是微生物 内的一类酶 能将外来的dna切断 由于这种切割作用是在dna分子内部进行的 故名限制性核酸内切酶 1970年科学家首次从细菌中分离到这种酶 这类酶存在于原核生物中有什么作用呢 切割外源dna 使之失效 达到保护自身的目的 专一性 限制性核酸内切酶 称限制酶 能够识别双链dna分子的某种特定核苷酸序列 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 剪刀 限制性核酸内切酶 二 基因操作工具的发现 如 大肠杆菌 e coli 的一种限制酶能识别gaattc序列 并在g和a之间切开 限制酶 什么叫黏性末端 二 基因操作工具的发现 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 这样的切口叫黏性末端 游离片段 要想获得某个目的基因必须要用限制酶切几个切口 可产生几个黏性末端 一个目的基因有几个黏性末端 要切两个切口 产生四个黏性末端 两个 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 会产生相同的黏性末端 是不是把两者的黏性末端黏合起来 这样就真的合成重组的dna分子了 实际还不够 还需要dna连接酶进行连接 针线 dna连接酶 二 基因操作工具的发现 dna连接酶可把黏性末端之间的缝隙 缝合 起来 即把梯子两边扶手的断口连接起来 这样一个重组的dna分子就形成了 在1967年被科学家发现 二 基因操作工具的发现 dna连接酶与dna聚合酶是一回事吗 为什么 不是一回事 相同点 形成磷酸二酯键但是 1 dna聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段上 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2 dna聚合酶需要以一条dna链为模板 而dna连接酶不需要模板 运输工具 载体 二 基因操作工具的发现 常用的载体主要有两类 1 细菌细胞质的质粒2 噬菌体或某些动植物病毒 原理 病毒 细菌等的侵染性 二 基因操作工具的发现 质粒是一种裸露的 结构简单 独立于细菌染色体 即拟核dna 之外 且具有自我复制能力的双链环状dna分子 科学家利用质粒的这个特性 把它当成基因工程的载体 有的一个细菌中有一个 有的一个细菌中有多个 其中大肠杆菌的质粒是基因工程最常用的载体 1973年 科学家将质粒作为基因的载体使用 为基因工程的诞生准备了另一个条件 作为运载体必须具备哪些条件 二 基因操作的工具 1 能够在宿主细胞中自我复制并稳定地保存 2 具有一个或多个限制酶切点 以便与外源基因连接 3 具有某些标记基因 便于进行筛选 1972年 科学家首次用一种限制酶切割猿猴病毒sv40的dna和 噬菌体dna分子 然后使用dna连接酶进行连接 形成了重组的dna分子 三 基因工程的诞生 1973年斯坦福大学的科学家进一步实现了细菌之间的性状转移 1 以下说法正确的是 a 所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列b 质粒是基因工程中唯一的运载体c 载体必须具备的条件之一是 具有多个限制酶切点 以便与外源基因连接d 基因控制的性状都能在后代表现出来 c 巩固练习 2 下列不是基因载体具备的条件的是a 能自我复制 b 有多个限制酶切点c 具有标记基因d 它是环状dna d 巩固练习 3 有关基因工程的叙述中 错误的是 a dna连接酶将黏性末端的碱基对连接起来b 限制性核酸内切酶用于目的基因的获得c 目的基因须由载体导入受体细胞d 人工合成目的基因不用限制性内切酶 a 巩固练习 4 有关基因工程的叙述正确的是 a 限制酶只在获得目的基因时才用b 重组质粒的形成在细胞内完成c 质粒都可作为载体d 蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料 d 巩固练习 5 下列关于质粒的叙述 正确的是a 质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器b 质粒是细菌细胞质中能够自主复制的小型环状dna分子c 质粒只有在导入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制d 细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的 6在基因工程中 科学家所用的 剪刀 针线 和 运载体 分别是指 a 大肠杆菌病毒 质粒 dna连接酶b 噬菌体 质粒 dna连接酶c dna限制酶 rna连接酶 质粒d dna限制酶 dna连接酶 质粒 7人们常选用的细菌质粒分子往往带有一个抗菌素抗性基因 该抗性基因的主要作用是a 提高受体细胞在自然环境中的耐药性b 有利于对目的基因是否导入进行检测c 增加质粒分子的分子量d 便于与外源基因连接 8有关基因工程的叙述正确的是 a 限制性内切酶只在获得目的基因时才用b 重组质粒的形成在细胞内完成c 质粒都可