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基因工程和蛋白质工程公开课优秀课件
4.限制性内切酶的作用部位是 磷酸二酯键 ;DNA连接 酶的作用部位 磷酸二酯键 。
复习旧知
5.限制性内切酶的特点:一种限制性内切酶只能识别 一种特定的脱氧核糖核苷酸 序列,并于 特定位点上 准确地切割双链DNA分子。
6.载体必需具备的特点
1.结构简单,大小适中 2.能在宿主细胞中 自我复制 并稳定存在 3.具一个或多个 限制酶切位点。 4.具 标记 基因
基因工程和蛋白质工程 公开课
一、基因工程的概念
基因工程又叫做 基因拼接技术 或 DNA重组技术。 通俗地说,就是按照人们的意愿,把一种生物的 某种 基因 提取出来,加以 修饰改造 ,然后放 到另一种生物的细胞里, 定向地 改造生物的遗 传性状。
一、基因工程的概念
操作对象: 基因
操作环境: 体外
原理:
C.运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.DNA连接酶使黏性末段的碱基之间形成氢 键
复习旧知
1.基因工程的操作工具: 限制性内切酶、DNA连接酶、载体
2.基因工程的工具酶: 限制性内切酶、DNA连接酶
3.限制性内切酶的化学本质是 蛋白质 ;DNA连接 酶的化学本质是 蛋白质 ;载体的化学本质是 DNA 。
(1)来源: 主要来自原核生物
(2)特点:
一种限切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列
并在特定位点准确切割DNA
(3)作用部位
磷酸二酯键
思考
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?可产生几个黏性末端?
要切两个切口,产生四个黏性末端。
用同种限制酶切割来源不同的DNA获得的黏性 末端是否相同? 不同的限制酶呢?
②具有一个或多个限制酶切点,以便与外源基 因连接 ③具有标记基因,便于进行筛选
④结构简单,大小适中
小结
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
基因工程 的工具
DNA连 接酶
连接磷酸二酯键
种类
E.coliDNA连接酶 T4 DNA连接酶
结构简单,大小适中
能在宿主细胞中自我复制
(2)类型:
类型
来源 相同点
功能 差别
E·coliDNA连接酶 大肠杆菌 恢复 只能连接黏性末端
磷酸
T4DNA连接酶
T4噬菌体 二酯键
能连接黏性末端和 平末端(效率较低)
寻根问底
DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗?
G
A ATT
CT T A A
G
二、基因工程的工具
3.基因工程的
——运载体
(1)运载体种类:质粒、噬菌体、动植物病毒等
——限制性内切酶
(1)来源: 主要来自原核生物 (2)特点: 一种限切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列 并在特定位点准确切割DNA
限制酶具有专一性
限制性内切酶的作用过程
EcoR Ⅰ
黏性末端
黏性末端
Sma Ⅰ
平末端
平末端
5
5
4
1
3
2
二、基因工程的基本工具
1.基因工程的
——限制性内切酶
练习
3.关于限制酶说法中,正确的是(C )
A.限制酶是一种酶,只识别GAATTC碱基序列 B.EcoRI切割的是G—A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
练习
4.以下说法正确的是
(C )
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
将不同种来源的DNA片段连接起来
二、基因工程的基本工具
2.基因工程的
——DNA连接酶
(1)作用: 催化磷酸二酯键形成,连接DNA片段
E·coli DNA连接酶
可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来,
即恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键
二、基因工程的工具
2.基因工程的
——DNA连接酶
(1)作用: 催化磷酸二酯键形成,连接DNA片段
练习
2.下列有关基因工程中限制酶的描述,错误的是 C
A.一种限制酶只能识别一种特定的脱氧苷酸序列 B.限制酶的活性受温度的影响 C.限制酶能识别和切割RNA D.限制酶可从原核生物中提取
练习
2.下列有关基因工程中限制酶的描述,错误的是 C
A.一种限制酶只能识别一种特定的脱氧苷酸序列 B.限制酶的活性受温度的影响 C.限制酶能识别和切割RNA D.限制酶可从原核生物中提取
基因重组
操作水平: DNA分子水平
目的:
定向地改造生物的遗传特性
思考
为什么能把一种生物的基因“嫁接”到另一种 生物上? 不同生物的DNA都具有规则的双螺旋结构和 4种脱氧核苷酸组成
为什么能把一种生物的基因可以在另一种生 物体内表达? 不同的生物共用一套遗传密码
二、基因工程的基本工具
1.基因工程的
相同
不同
生物A基因片段
……GAATTC…… ……CTTAAG……
生物B基因片段
……GAATTC…… ……CTTAAG……
EcoRⅠ酶切
……G AATTC…… ……CTTAA G……
……G AATTC…… ……CTTAA G……
不同来源的DNA片段混合
……GAATTC…… ……CTTAAG……
……GAATTC…… ……CTTAAG……
质粒:细菌细胞中一种很 小的环状DNA分子。裸露的 、结构简单、独立于细菌 之外,并且有自我复制能 力
(1)质粒上会存在某些标记基因,标记基因有 什么用途?
(2)要想将某个特定基因与质粒相连,需要用 几种限制性内切酶和几种DNA连接酶处理?
二、基因工程的工具
3.基因工程的
——运载体
(2)条件: ①能自我复制并在受体细胞中稳定存在
运载 工具
具备的 并稳定存在 条件 具一个多个限制酶切位点
具标记基因
质粒、 λ噬菌体衍生物 、动植物病毒
练习
1.科学家们经过多年的努力,创立了一种新兴生物 技术——基因工程,实施该工程的最终目的是 D
A. 定向提取生物体的DNA分子 B. 定向地对DNA分子进行人工“剪切” C. 在生物体外对DNA分子进行改造 D. 定向地改造生物的遗传性状
基
因
工
1.目的基因的获取
程
的
一
2.基因表达载体的构建
般
3.目的基因导入受体细胞
程
4.目的基因的检测与鉴定
序
三、基因工程的基本操作程序
(一)目的基因的获取 1.目的基因:主要指的是编码蛋白质的结构基因,
也可以是一些具有调控作目的基因 (3)通过DNA合成仪用化学方法直接合成