基因工程一轮复习课件

苷酸添加 之间的
开了的两个核苷
使每一条链中特定部
到脱氧核 氢键打
酸之间的磷酸二
位的两个核苷酸之间
苷酸链上 开
酯键
的磷酸二酯键断开
作用 形成黏性末端或平末 形成重组DNA
结果 端
分子
形成单
形成新的
DNA分子
链DNA 分子
(2)限制酶与DNA连接酶的关系：
①限制酶不切割自身DNA的原因是：原核生物中不存在 该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。
↑
↓ CCCGGG GGGCCC
↑
(1)一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后，分别含 有________个游离的磷酸基团。
(2)若对图中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越 多，质粒的热稳定性越________。
(3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用 SmaⅠ切割，原因是____________________________。
(4)与只使用EcoRⅠ相比较，使用BamHⅠ和HindⅢ两种 限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止 ________________。
(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。
(6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了_________。 (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，然后在 ______的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。
[典例1] (2010·江苏高考)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 BamHⅠ HindⅢ EcoRⅠ SmaⅠ
识别序 列及切 割位点
↓
↓
GGATCC AAGCTT
CCTAGG TTCGAA
↑
↑
↓ GAATTC CTTAAG
DNA分子
脱氧核苷酸 DNA分子
段
碱基对间的 磷酸二酯键 磷酸二酯键 磷酸二酯键
氢键
种类 项目
限制酶
DNA连接酶
DNA聚合 解旋酶 酶
作用 特点
切割目的基因及载体，
能专一性识别双链
将双链DNA片 只能将单 段“缝合”起来，
将DNA
DNA分子的某种特定 恢复被限制酶切 个脱氧核 两条链
的核苷酸序列，并且
PCR技术
扩增
③通过化学方法人工合成
↓
①目的基因 基因表达 ② 启动子 (2) 载体构建 组成③终止子
④ 标记基因
基因工程的基本操作程序及与蛋白质 工程的比较
1．基因工程的操作程序分析 (1)目的基因的获取途径： ①从自然界现有的物种的细胞中分离出来，如从基因文库 （cDNA文库）中获取。 ②人工合成目的基因：常用的方法有反转录法和化学合成 法。 ③利用PCR技术扩增目的基因：通过PCR技术可对已获取 的目的基因进行扩增，以获取大量的目的基因。
启动子与终止子之间的部位。 3．基因工程操作过程中只有第三步没有碱基互补配对现象 第一步存在逆转录法获得DNA，第二步存在黏性末端连接现象，
第四步存在检测分子水平杂交。 4．并非所有个体都可作为乳腺生物反应器
操作成功的应该是雌性个体，个体本身的繁殖速度较高，泌乳量、蛋
白质含量等都是应该考虑的因素。
【关键一点】 (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，对某些天然的载体进行 人工改造。 (2)限制酶切割位点所处的位置必须是在所需的标记基 因之外，这样才能保证标记基因的完整性，有利于对目的 基因的检测。 (3)为使目的基因与载体形成相同的DNA片段末端以便 连接，通常使用同一种限制酶将二者切割，但如果不同限 制酶切割DNA分子所产生的末端也存在互补关系时，则两 末端也可连接。
[答案] (1)0、2 (2)高 (3)SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因 (4)质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化 (5)DNA连接 (6)鉴别和筛选含有目的基因的受体细胞 (7)蔗糖为唯一含碳源
二、基因工程的操作程序
①从 基因文库 中获取
(1)
目的基因 的获取
②利用
_大__肠___杆___菌__
T4噬菌体
连接黏性末端 连接_黏__性__末__端__和_平__末__端__
恢复被限制酶切开的磷酸二酯键
3．载体 (1)作用： ①作为运载工具，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，以便与外源基因连接； ③具有特殊的标记基因，以便进行筛选。 (3)种类： ①质粒：一种祼露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA 之外，能够自我复制的很小的双链环状DNA分子； ②噬菌体 ③动、植物病毒
②DNA连接酶起作用时不需要模板。
1．限制酶剪切目的基因与质粒的次数不同 获取一个目的基因需限制酶剪切2次，共产生4个黏性末端或平末
端，切割质粒则只需要限制酶剪切1次，因为质粒是环状DNA分子，
而目的基因在DNA分子链上。 2．目的基因的插入位点不是随意的 基因表达需要启动子与终止子的调控，所以目的基因应插入到
知识点一 基因工程的基本操作工具 1．限制性核酸内切酶
(1)来源：主要从 原核 生物中分离纯化而来。 (2)作用：识别特定的 核苷酸序列 并切开相应两个核苷酸之
间的磷酸二酯键。 (3)结果：产生 黏性末端 或平末端。 2．DNA 连接酶
常用类型 来源 功能 结果
E·coli DNA连接酶
T4DNA连接酶
(× ) (6)质粒是小型环状DNA分子，是基因工程常用的载体。 (√ ) (7)载体的作用是携带目的基因导入受体细胞中，使之稳定存
在并表达。( √ )
DNA重组技术的基本工具
1．与DNA重组技术相关的酶 (1)几种酶的比较：
种类 项目
限制酶
DNA连接酶 DNA聚合酶
解旋酶
Fra Baidu bibliotek
作用 底物 作用 部位
DNA分子片
一、基因工程的基本工具[判断正误]
(1)限制酶只能用于切割目的基因。 ( × ) (2)限制酶切割DNA分子具有特异性。 ( √ ) (3)限制酶切割DNA后可产生黏性末端和平末端两种类型( √ ) (4)DNA连接酶能将两碱基间通过形成氢键连接起来。 ( × ) (5)E·coli DNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端。