2018基因工程的基本工具

专题1基因工程基因工程的概念基因工程的别名DNA重组技术（基因拼接技术）操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平原理基因重组结果赋予生物以新的遗传特性（定向改造生物的遗传性状），从而创造出更符合人们需要的生物类型和生物产品基因工程育种的优点(1)与杂交育种相比:育种周期短，克服了__________的障碍。(2)与诱变育种相比:目的性强，_____改造生物遗传性状。远缘杂交不亲和定向识别双链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。主要是原核生物1、来源：2、作用：3、两种末端一、“分子手术刀”——限制性核酸内切酶黏性末端平末端快速阅读课本第4页第二段和第5页第一段回答以下问题4、结果具有黏性末端或平末端的DNA片段切割外源DNA的防御工具AATTGCCTTAAG断开磷酸二酯键1、大肠杆菌的一种限制酶（EcoRⅠ)能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开形成黏性末端。2、SmaⅠ能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切割形成平末端。常见的两种限制酶限制酶黏性末端：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。SmaⅠ平末端平末端平末端：当限制酶切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。序号限制酶识别序列切割位点切割DNA片段①SmaⅠGGGCCCG↓CGGGCCCCCCGGG②BamHⅠGGATCCG↓GGGATCCCCTAGG③Sau3AGATC↓GATCGGATCCCCTAGG④HindⅢAAGCTTA↓AAAGCTTTTCGAA请画出这几种DNA片段被对应的限制酶切割后的结果。2、不同限制酶的识别序列和切割位点不同，这一点体现出酶的什么特性？1、不同的限制酶切割DNA形成的黏性末端一定不同吗？种类来源作用二、“分子缝合针”——DNA连接酶2、种类：两类E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶将DNA片段拼接成DNA分子磷酸二酯键3、两种连接酶的作用T4DNA连接酶1、作用及部位：E·coliDNA连接酶连接黏性末端连接黏性末端和平末端（效率低）大肠杆菌T4噬菌体两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！DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？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AATTGCAATTAATTDNA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DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？DNA连接酶DNA聚合酶相同点作用实质不同点模板作用对象作用特点作用结果用途都能催化形成磷酸二酯键不需要需要形成重组DNA分子形成新的DNA分子基因工程DNA复制DNA连接酶与DNA聚合酶的比较将单个脱氧核苷酸连接到已有的DNA片段上，形成磷酸二酯键连接双链DNA片段，形成磷酸二酯键DNA片段单个脱氧核苷酸基因工程常用的载体：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒基因工程载体的作用？三、基因进入受体细胞的载体---分子运输车快速阅读课本第6页分子的运输车部分回答下列问题①作为运载工具，将外源基因转移到受体细胞中去；②使外源基因能在受体细胞内稳定保存、复制和表达。2、能否用对受体有害的病毒作为基因载体？3、作为载体，若没有切割位点将怎样？4、鉴定携带目的基因的载体是否进入了受体细胞，是通过鉴定什么来进行的？5、假如目的基因导入受体细胞后不能复制，将怎样？1、从化学组成来看，载体应含有什么成分？双链DNA不能，会影响受体的生命活动。不能进行DNA的重组，即不能让目的基因插入载体载体上应有标记基因可能造成基因丢失作为载体的必要条件1.能自我复制，能够在受体细胞中进行自我复制，或整合到染色体DNA上，随染色体DNA进行同步复制。2.有一个至多个限制酶切位点（便于外源基因的插入）3.具有标记基因（供重组DNA的鉴定和选择）4.对受体细胞无害，避免受体细胞损伤甚至死亡基因工程的基本工具限制酶来源：作用：结果DNA连接酶作用部位种类和作用载体常用载体：作为载体的条件：小结练习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（）A.同种限制酶B.两种限制酶C.同种连接酶D.两种连接酶2、不属于质粒被选为基因运载体的理由是()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DNAAD3、下列关于限制酶的说法不正确的是A．限制酶主要从原核生物细胞中分离纯化B．不同的限制酶一般识别不同的核苷酸序列C．限制酶的作用只是用来提取目的基因D．限制酶能识别特定的核苷酸序列体现了酶的专一性4、下列不可作为基因工程中的标记基因的是（）A．抗性基因B．发光基因C．贮藏蛋白的基因D．产物具有颜色反应的基因CC5、科学家常选用的细菌质粒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热性B．有利于鉴定目的基因否导入受体细胞C．增加质粒分子的相对分子质量D．便于与外源基因连接B基因的结构知识点一：1.原核细胞的基因结构非编码区非编码区编码区与RNA聚合酶结合位点启动子终止子启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因首端是RNA聚合酶识别和结合的部位并能驱动基因转录出mRNA。没有启动子，基因就不能转录。终止子：位于基因的尾端的一段特殊的DNA片断，它能阻碍RNA聚合酶的移动，并使其从DNA模板链上脱离下来，使转录终止。①不能转录为信使RNA，不能编码蛋白质。：能转录相应的信使RNA，能编码蛋白质编码区非编码区原核细胞的基因结构②有调控序列，最重要的是RNA聚合酶结合位点。非编码区非编码区编码区编码区上游编码区下游启动子终止子编码区非编码区非编码区内含子外显子启动子终止子知识点一：2.真核细胞的基因结构真核细胞的基因结构编码区非编码区：外显子：能编码蛋白质内含子：不能编码蛋白质的序列与原核细胞相同非编码序列：包括非编码区和内含子原核细胞真核细胞不同点编码区是_____的编码区是间隔的、_____的相同点都由能够编码蛋白质的______和具有调控作用的______区组成的原核细胞与真核细胞的基因结构比较思考编码相同数目氨基酸的蛋白质，原核细胞与真核细胞基因结构一样长吗？连续不连续编码区非编码