内容正文:
基因工程:是指按照人们的愿望,通过转基因等技术,赋予生物新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物制品。又叫 重组DNA技术
1.操作环境:
2.原理:
3.操作对象:
4.操作水平:
5.结果:
体外环境
基因
分子水平
基因重组
赋予生物新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物制品
定向改造生物性状;克服远缘杂交不亲和障碍
6.意义:
基因工程
第36讲
基因工程
重组DNA技术的基本工具
教学目标
1、概述重组DNA技术的三个基本工具及其作用
工具
分子手术刀
分子缝合针
分子运输车
限制性内切核酸酶:
DNA连接酶:
载体:质粒
准确切割DNA分子
将DNA片段连接起来
将体外重组好的DNA分子导入受体细胞
重组DNA技术的基本工具
来源:从微生物(主要是原核生物)体内分离出来
重组DNA技术的基本工具——限制酶
Q1:限制酶存在于原核生物中的作用是什么?
原核生物容易受到外源DNA的入侵;限制酶可切割外源DNA,使之失效,保证自身的安全
Q2:为什么限制酶不切割细菌本身的DNA分子?
不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰
Q3:限制酶命名法?
流感嗜血杆菌的d菌株( Haemophilus influenzae d )中先后分离到3种限制酶,则分别命名为:
HindⅠ、HindⅡ、 HindⅢ
原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵。限制酶就是细菌的一种防御性工具,限制酶在原核生物中主要起到切割外源DNA、使之失效,从而达到保护自身的目的。
5
功能:能够识别双链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,因此具有专一性。
重组DNA技术的基本工具——限制酶
大多数限制酶的识别序列由___个核苷酸组成,也有少数限制酶的识别序列由___个、___个或_________的核苷酸组成
6
4
8
其他数量
切割结果:形成平末端或黏性末端
形成的黏性末端(从5’往3’读)为_____
两个黏性末端有___个游离的磷酸基团
AATT
2
重组DNA技术的基本工具——限制酶
产生相同的黏性末端一定都是用同一种限制酶切割
不同DNA分子用同一种限制酶切割形成的黏性末端都相同
判断
√
×
例1:某线性DNA分子含有3000个碱基对(bp),先用限制酶a切割,再把得到的产物用限制酶b切割,得到的DNA片段大小如表所示。限制酶a和b的识别序列和切割位点如图所示。下列有关说法正确的是( )
a酶切割产物(bp) b酶再次切割产物(bp)
1600;1100;300 800;300
A.在该DNA分子中,a酶与b酶的识别序列分别有3个和2个
B.a酶与b酶切出的黏性末端不能相互连接
C.a酶与b酶切断的化学键不相同
D.用这两种酶和DNA连接酶对该DNA分子进行反复切割、连接操作,若干循环后,
D
-TCTAGG-
-AGATCC-
序列会明显增多
重组DNA技术的基本工具——限制酶
选择限制酶切割位点的基本原则:
①切割目的基因时: 。
②切割质粒时: 。
能切下目的基因且不破坏目的基因
至少保留一个完整的标记基因,便于筛选
重组DNA技术的基本工具——限制酶
如果用一种限制酶分别切割目的基因和质粒,再用DNA连接酶处理后会出现几种产物?(只考虑两两结合)
目的基因—载体连接物、载体—载体连接物、目的基因—目的基因连接物
单酶切缺点:目的基因、质粒自身环化、质粒与目的基因反向连接
推荐:双酶切法
在基因工程中,已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。根据下图示判断下列操作错误的是( )
A.质粒用限制酶Ⅰ切割,目的基因用限制酶Ⅱ切割
B.用限制酶切割获得目的基因时,有四个磷酸二酯键被水解
C.限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ切割后获得的黏性末端相同
D.质粒中标记基因便于筛选出目的基因已经表达的细胞
E.用酶I和酶II形成相同的黏性末端,且用DNA连接酶连接的重组DNA还能用上面两种酶切割
DE
重组DNA技术的基本工具——限制酶
用图2中的人乳铁蛋白目的基因和图1所示的质粒构建重组质粒时,选用的限制酶是
(从“EcoRⅠ”、“BamHⅠ/HindⅢ”、“SmaⅠ/HindⅢ”中选择).不能选择其他限制酶的理由分别是: