基因工程复习课件

限制酶 识别序列及 切割位点
BamH Ⅰ G↓GATC C C CTAG↑G
Hind Ⅲ A↓AGCT T T TCGA↑A
EcoR Ⅰ G↓AATT C C TTAA↑G
Sma Ⅰ CCC↓ GGG GGG↑CCC
(1)一个图1所示的质粒分子经Sma Ⅰ切割前后，分别含有 0,2 个游离的磷酸基团。 ________ (2)若对图中质粒进行改造，插入的Sma Ⅰ酶切位点越多，质 粒的热稳定性越________ 高 。 (3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用Sma Ⅰ 切割，原因是________________ Sma Ⅰ会破坏质粒的抗性基因、外源 。 DNA中的目的基因 (4)与只使用Eco RⅠ相比较，使用Bam HⅠ和Hind Ⅲ两种限 制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止________。
• 【答案】 C
• 2．(2009年南通调研)下列关于基因 表达载体构建的相关叙述，不正确的 是 ( )
• A．需要限制酶和DNA连接酶 • B．必须在细胞内进行 • C．抗生素抗性基因可作为标记基因 • D．启动子位于目的基因的首端
• 【答案】
B
• (3)将目的基因导入受体细胞 • ①目的：目的基因进入受体细胞内并在受体 细胞内维持稳定和表达的过程。 • ②受体细胞种类不同，导入方法不同。 受体细 胞种类
☆ 选修3
现代生物科技专题 ☆
专题1 基因工程
• •
一、基因工程的工具及其操作程序 1．基因工程的基本工具 限制酶 作用 作用 部位 切割目的基 因和载体 DNA连接酶 载体
连接DNA片 携带目的 段，形成重 基因进入 组DNA 受体细胞
核苷酸的脱氧核糖与磷酸间 形成的磷酸二酯键
限制酶 作用 特点 (条件)
1. 获取目的基因和切割载体时使用同一种限 制酶，目的是产生相同的黏性末端。 2. 获取一个目的基因需限制酶切割两次，共 产生4个黏性末端或平末端。 3. 限制酶切割位点的选择必须保证标记基因 的完整性，以便于检测和筛选。学.科.网 zxxk.
• 2.基因工程的基本操作程序
目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目 的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定 • (1)目的基因的获取 • ①从基因文库中获取目的基因 • 优点：有了基因文库，就可以随时从中提取 所需要的目的基因，引入受体细胞使之表达。
• (2)基因表达载体的构建方法
(1)一般来说，天然载体往往 不能满足人类的所有要求，因此人们 根据不同的目的和需要，需要对某些 天然的载体进行人工改造。 • (2)插入的目的基因的表达需要调控 序列，因而用作载体的质粒的插入部 位之前需有启动子，之后需有终止子。 •
• 1．(2009年潍坊模拟)质粒作为“分 子运输车”的条件是 ( ) • ①能够自我复制 ②双链环状DNA 分子 ③有多个限制酶切点 ④有标 记基因 ⑤真核细胞中没有 • A．①②③④⑤ B．①②③④ • C．①③④ D．②③⑤
DNA连接酶
载体
常用 类型
(1)能在宿主细 (1)E· coli (1)识别特定 DNA连接酶 胞内稳定存在 的核苷酸序 只连接黏性 并大量复制 (2)有多个限制 列 末端 酶切割位点 (2)在特定位 (2)T4DNA连 (3)具有特殊的 接酶连接黏 点上切割 标记基因 性末端和平 末端 E· coli DNA连接酶 T4DNA连接酶 学 .科 .网 质粒、噬菌体、 EcoRⅠ限制酶 zxxk. 动植物病毒 SmaⅠ限制酶
质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化
限制酶 识别序列及 切割位点
BamH Ⅰ G↓GATC C C CTAG↑G
Hind Ⅲ A↓AGCT T T TCGA↑A
EcoR Ⅰ G↓AATT C C TTAA↑G
Sma Ⅰ CCC↓ GGG GGG↑CCC
(5)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片 段混合，并加入________________ 酶。 DNA连接 (6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了 鉴别和筛选含有目的基因的细胞 ________ 。 (7)为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将 重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然 蔗糖为唯一含碳营养物质 后在________________________ 的培养基因培养， 以完成目的基因表达的初步检测。
• ②人工合成目的基因
• ③利用PCR技术扩增目的基因 • a．PCR：是一项在生物体外复制特定DNA 片段的核酸合成技术。PCR扩增是获取目 的基因的一种非常有用的方法，也是进行分 子鉴定和检测的一种很灵敏的方法。 • b．目的：通过指数式扩增获取大量的目的 基因。 • (2)基因表达载体的构建学.科.网 zxxk. • ①目的： 使目的基因在受体细胞中稳定存在，并可以遗传 给下一代，并使目的基因能够表达和发挥作用。
1. 限制酶不切割自身DNA的原因是：原核生物不存在 该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。 2. DNA连接酶起作用时不需要模板。 2. 载体 (1)作用 ①将目的基因转移到宿主细胞内。 ②利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。 (2)具备的条件 ①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。 ②有多个限制酶切割位点。 ③具有特殊的标记基因，以便进行筛选。
方法
①农杆菌转化法：目的基因插入Ti质 粒的T－DNA→转入农杆菌→导入植 植物细 物细胞→稳定维持和表达 胞 ②基因枪法 ③花粉管通道法
受体细 胞种类
方法
显微注射法：目的基因的表达载体提 动物细 纯→取卵(受精卵)→显微注射→受精卵 胞 发育→新性状动物 2＋处理受体细胞→感受态细胞→表 Ca 微生物 达载体与感受态细胞混合→感受态细 细胞 胞吸收DNA分子
【例1】 (2010· 江苏高考· T27)下表中列出了几种限制酶 识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶 的酶切位点。请回答下列问题：
限制酶 识别序列及 切割位点 BamH Ⅰຫໍສະໝຸດ BaiduG↓GATC C C CTAG↑G Hind Ⅲ A↓AGCT T T TCGA↑A EcoR Ⅰ G↓AATT C C TTAA↑G Sma Ⅰ CCC↓ GGG GGG↑CCC