2010高三生物DNA重组技术的基本工具浙科版选修3

,专题1基因工程,2010年3月13日,基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。该技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。,什么是基因工程？,转基因生物,1.1DNA重组技术的基本工具1.2基因工程的基本操作程序1.3基因工程的应用1.4蛋白质工程的崛起,专题1基因工程,1.1DNA重组技术的基本工具,准确切割DNA的工具（“分子手术刀”）限制性内切酶,DNA片段的连接工具（“分子缝合针”）DNA连接酶,基因转移工具（“分子运输车”）运载体,概述：切割DNA的工具是限制性核酸内切酶，又称限制酶。这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。现在已分离出约4000种限制酶。限制酶能识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列。,一、限制性核酸内切酶“分子手术刀”,思考：（1）见寻根问底一；（2）见思考与探究。,一、限制性核酸内切酶“分子手术刀”,特点：,限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且在特定的位点切割DNA分子。（专一性）,例如：,大肠杆菌(E.coli)的EcoR限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。,黏性末端,黏性末端,回文序列,如何切割DNA分子呢？,切割DNA分子实质是断开两个核苷酸之间的磷酸二酯键。,一、限制性核酸内切酶“分子手术刀”,切割DNA分子后形成什么呢？,产物：黏性末端（在中轴线两侧切割DNA）平末端（在中轴线处切割DNA）,一、限制性核酸内切酶“分子手术刀”,过程见图1-3,1.酶的种类：,二、DNA连接酶“分子缝合针”,（1）EcoliDNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来。,（2）T4DNA连接酶（噬菌体）,两种酶的区别：,（1）EcoliDNA连接酶（大肠杆菌）,（2）T4DNA连接酶都能连接黏性末端和平末端，但连接平末端之间的效率比较低。,2.酶的作用：,将双链DNA分子片段“缝合”起来，恢复两个核苷酸之间的磷酸二酯键。,二、DNA连接酶“分子缝合针”,A,A,T,T,G,C,C,T,T,A,A,G,磷酸二酯键,磷酸二酯键,思考：“寻根问底二”DNA连接酶和DNA聚合酶是一回事吗？,DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的单链核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键,需要摸板。DNA连接酶是连接两个双链DNA片段的末端，形成磷酸二酯键,不需要摸板。,要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物体内进行表达，首先得将这个基因送到乙生物的细胞内去。能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。常用的载体是质粒，还有噬菌体的衍生物、动植物病毒等。,三、基因进入受体细胞的载体“分子运输车”,作为基因工程运载体的条件,能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。具多种限制酶切点，以便与外源基因连接。具有某些标记基因，便于进行筛选。载体是安全的，不能对受体细胞有害。载体DNA分子大小应合适，以便提取和在体外进行操作。,练习,1.在基因工程中，切割运载体和含有目的基因的DNA片段，需使用（）同种限制酶B.两种限制酶同种连接酶D.两种连接酶2.基因工程常用的受体细胞有（）（1）大肠杆菌（2）枯草杆菌（3）支原体（4）动植物细胞A.（3）（4）B.（1）（2）（4）C.（2）（3）（4）D.（1）（2）（3）,A,B,3.不属于质粒被选为基因运载体的理由是A、能复制（）B、有多个限制酶切点C、具有标记基因D、它是环状DNA,D,练习,4.基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的