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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基因工程,专题,1,基因工程的产物,烟草,能产生狂犬病抗体蛋白的转基因,基因工程的别名,操作环境,操作对象,操作水平,基本过程,结果,DNA,重组技术,生物体外,基因,DNA,分子水平,人类需要的新生物类型和产品,一 基因工程的原理,二、DNA重组技术的基本工具,(1),来源；,主要来自原核生物,(2),作用,：,1、,识别双链,DNA,分子中,特定,的核苷酸序列,2、,切割特定核苷酸序列中的,特定位点,作用实质,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（,切割,DNA,分子）,（一）限制性核酸内切酶,-“,分子手术刀”,T,磷酸二酯键,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,A,G,A A,T T,C,C,T T,A A,G,C C C G G G,G,G G,C C,C,EcoR,（,4,）,作用结果：,黏性末端和平末端,Sma,EcoR,黏性末端,黏性末端,EcoR,黏性末端,黏性末端,Sma,平末端平末端,实例,1,：,1,、下列关于限制酶的说法正确的是（）,A.,限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中少,B.,一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,C.,不同的限制酶切割,DNA,后都会形成黏性末端,D.,限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键,2,、关于限制酶的说法中，正确的是（）,A、限制酶是一种酶，只识别GAATTC碱基序列,B、EcoRI切割的是GA之间的氢键,C限制酶一般不切割自身的DNA分子，只切割外源DNA,D限制酶只存在于原核生物中,答案：,C,要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性,(,平,),末端？,要切两个切口，产生四个黏性,(,平,),末端。,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,(,平,),末端,，然后让两者的黏性,(,平,),末端,黏合,起来，就似乎可以合成重组的,DNA,分子了,？,思考,?,二、“分子缝合针”,DNA,连接酶,作用,:,把切下来的DNA片段拼接成新的DNA。,即,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的,磷酸二酯键,作用原理：,催化,磷酸二酯键,形成,2、来源；类型：,类型,Ecoli,DNA,连接酶,T,4,DNA,连接酶,来源,功能,大肠杆菌,T,4,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,),相同点,差别,（二）“分子缝合针”,DNA,连接酶,可把黏性末端之间的,缝隙“缝合”,起来，,Ecoli DNA,连接酶或,T,4,DNA,连接酶,即,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键,T,4,DNA,连接酶,还可把,平末端之间的缝隙“缝合”,起来，但效率较低,T,4,DNA,连接酶,DNA,聚合酶,DNA,连接酶,区别,1,区别,2,相同点,寻根问底,DNA,连接酶与,DNA,聚合酶是一回事吗,?,为什么,?,1),只能将,单个核苷酸,连接到已有的核酸片段上，形成磷酸二酯键,都形成,磷酸二酯键,1),在,两个,DNA,片段之间,形成磷酸二酯键,2),以,一条,DNA,链为模板,，,将,单个核苷酸,通过磷酸二酯键,连接成一条互补的,DNA,链,2),将,DNA,双链上的,两个缺口同时连接,起来，,不需要模板,Go on,1,、来源,(,三,)“,分子运输车”,基因进入受体细胞的载体,细菌的质粒,噬菌体或某些动植物病毒,2,、作用,运输,协助目的基因的复制,运载体,：常用,质粒,质粒特点：,1,、细菌拟核外双链环状,DNA,分子,2,、能自我复制并在受体细胞中稳定存在,注意：真正用作运载体的质粒都是人工改造过的。,(,三,)“,分子运输车”,基因进入受体细胞的载体,4,、载体需要的条件：,具,1,-,多,个,限制酶切点,供外源DNA插入其中,对受体细胞无害,能在受体细胞中复制、并稳定保存。,有某些标记基因，,供重组DNA的鉴定和选择,假如目的基因导入受体细胞后不能复制或不能转录，转基因生物能有预想的效果吗？,作为分子运输车,载体，如果没有切割位点将会怎样？,霍乱菌的质粒多个限制酶切点，你会用它来做分子运输车吗？,目的基因有没有进入受体细胞，如何去发现？,P6,旁栏思考题：想一想，具备什么条件才能充当“分子运输车”？,解析：,能自我复制、有一个或多个切割位点、有标记基因位点及对受体细胞无害等。,小结,基因工程,的工具,限制 酶,主要存在于原核生物中,具有专一性,(,识别序列,),切开,DNA,分子的磷酸二酯键,DNA,连,接酶,连接磷酸二酯键,种类,E.coliDNA,连接酶,T,4,DNA,连接酶,运载,工 具,具备的,条件,能在宿主细胞中自,我复制并稳定存在,具一种至多种限制酶切点,具标记基因,质粒、,噬菌体衍生物、动植物病毒,1、质粒是基因工程最常见的载体，它的主要特点是,(),能自主复制不能自主复制,结构很小是蛋白质是环状,RNA,是环状,DNA,能“友好”地“借居”,A,、,B,、,C,D,答案：,C,2、在受体细胞中能检测出目的基因是因为,(),A,、目的基因上有标记,B,、质粒具有某些标记基因,C,、重组质粒能够复制,D,以上都不正确,答案：,B,已知标记基因有抗四环素基因和抗氨苄青霉素的基因，,现探讨某细菌的质粒中有无标记基因或标记基因是什么,？请设计实验、预期实验结果，并得出相应的实验结论。,对照组：,不添加,抗生素,实验组,1,：添加一定浓度的,四环素,实验组,2,：添加一定浓度的,氨苄青霉素,实验组,3,：添加一定浓度的,四环素,和,氨苄青霉素,练习,对照组,实验组,1,实验组,2,实验组,3,结 论,预期一,预期二,预期三,预期四,对照组：,不添加,抗生素,实验组,1,：添加一定浓度的,四环素,实验组,2,：添加一定浓度的,氨苄青霉素,实验组,3,：添加一定浓度的,四环素,和,氨苄青霉素,既,含有抗四环素基因,也,含有抗氨苄青霉素基因,只含有抗四环素基因,只含有抗氨苄青霉素基因,既,不含有,抗四环素基因也,不含有,抗氨苄青霉素基因,3、,现有一长度为,1000,碱基对,(by,）的,DNA,分子，用限制性核酸内切酶,Eco R1,酶切后得到的,DNA,分子仍是,1000 by,，用,Kpn1,单独酶切得到,400 by,和,600 by,两种长度的,DNA,分子，用,EcoRI,、,Kpnl,同时酶切后得到,200 by,和,600 by,两种长度的,DNA,分子。该,DNA,分子的酶切图谱正确的是,(),D,4,、,限制酶是一种核酸切割酶，可辨识并切割,DNA,分子上特定的核苷酸碱基序列。下图为四种限制酶,BamH,I,、,EcoR,I,、,Hind,以及,Bgl,的辨识序列。箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其中哪两种限制酶所切割出来的,DNA,片段末端可以互补黏合？其正确的末端互补序列为何？,A.,BamH,I,和,EcoR,I,；末端互补序列,AATT,B.,BamH,I,和,Hind,；末端互补序列,GATC,C.,EcoR,I,和,Hind,；末端互补序列,AATT,D.,BamH,I,和,Bgl,II,；末端互补序列,GATC,D,(2010,年北京海淀区抽查,),下图是含某目的基因的,DNA,片段，据图回答下列问题。,(1),根据图示可知，若用,EcoR,和,Sma,限制酶切割，则此,DNA,片段可有,_,个限制酶切割位点，切割后共有,_,种,_,个切割末端。,(2)EcoR,限制酶切割后形成的末端是末端，在图中用笔标出切割部位。,3,2,6(,不计算原有的,),黏性,(3),如果要将用,EcoR,限制酶切割形成的目的基因片段导入受体细胞，一般需要,_,作载体。其应具备的特点有：,_,、,_,、,_,。,(4)Ecoli DNA,连接酶连接目的基因和载体时连接的是图中,_(,填字母,),部位的化学键。,质粒,至少有一个切割位点能自我复制含标记基因,X,2、为什么限制酶不剪切细菌本身的DNA？,通过长期的进化，细菌中含有某种限制酶的细胞，其,DNA,分子中或者,不具备,这种限制酶的,识别切割序列,，或者通过甲基化酶,将甲基转移,到所,识别序列,的碱基上，使,限制酶不能将其切开,。这样，尽管细菌中含有某种限制酶也不会使自身的,DNA,被切断，并且可以防止外源,DNA,的入侵。,思考与探究,P7,
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