专题1基因工程学习资料
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专题1 基因工程
2020/5/14
2020/5/14
1.1 DNA重组技术的基 本工具
2020/5/14
基因的大小以纳米计算，要对它进行剪切、 拼接等操作，没有非常精细的工具是不行的。进 行基因操作最少需要以下三种工具：
• 准确切割DNA的工具（“分子手术刀”） ——限制性内切酶 • DNA片段的连接工具（“分子缝合针”） ——DNA连接酶 • 基因转移工具（“分子运输车”） ——载体
因。
载体必须具备的条件：
1、对受体细胞无害并能够在宿主细胞中复制并稳定 地保存；
2、具有一个到多个限制酶切点，以便与外源基因连 接；
3、具有某些标记基因，便于进行筛选。（如抗菌素 的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等 ）
常用的载体有：
质粒，λ噬菌体的衍生物，动植物病毒等
2020/5/14
质粒
质粒是基因工程 最常用的运载体，是 一种裸露的，结构简 单，独立于细菌拟核 DNA之外，能够自 主复制的很小的环状 DNA分子，大小大约 只有普通细菌拟核 DNA的百分之一。
A、能复制
（ D）
B、有多个限制酶切点
C、具有标记基因
D、它是环状DNA
2020/5/14
3、作为基因的运输工具——载体，必须具备的条 件及理由是( A ) A、能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制， 以便提供大量的目的基因 B、具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达 C．具有某些标记基因，以便为目的基因的表达提 供条件 D、能够在宿主细胞中复制并稳定保存，以便于进 行筛选
2020/5/14
思考：含有某种限制酶的细胞，会不会切割自 身的DNA 呢？ 含有某种限制酶的细胞，其DNA分子中或者不具备这 种限制酶的识别序列，或者通过甲基化作用使限制酶不 能将其切开。
2020/5/14
DNA连接酶——“分子缝合针”
• DNA连接酶有两种：一种是从大肠杆菌中分离得 到的，称之为E·coliDNA连接酶。另一种是从T4 Байду номын сангаас菌体中分离得到，称为T4DNA连接酶。
2020/5/14
2020/5/14
限制性核酸内切酶——“分子手术 刀” 分布：主要在原核生物中
作用特点：特异性，即识别特定 核苷酸序列，切割特定位 点
(举例：EcoRI限制酶能特异性 识别GAATTC序列，并在 G和A之间切开)
作用位点：磷酸二酯键
2020/5/14
限制性内切酶
限制 酶
2020/5/14
黏性末端和平末端
• 相同点：都是连接被限制酶切开的两个核苷酸之 间的磷酸二酯键。
• E·coliDNA连接酶只能连接黏性末端； T4DNA连 接酶既可“缝合”黏性末端，又可“缝合”平末 端。
2020/5/14
DNA连接酶——“分子缝合针”
• DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？
2020/5/14
不是一回事。 相同点：形成磷酸二酯键。
2020/5/14
要对天然质粒进行人工改造
课堂作业：请动手完成课后的模拟制作；
2020/5/14
教材P7思考与探究
1• 2和7能连接形成…ACGT… …TGCA…；
• 4和8能连接形成…GAATTC… …CTTAAG…；
• 3和6能连接形成…GCGC… …CGCG…；
• 1和5能连接形成…CTGCAG…
但是：1）DNA聚合酶只能将单个核苷 酸加到已有的核酸片段上，形成磷酸二 酯键；而DNA连接酶是在两个DNA片 段之间形成磷酸二酯键
2） DNA聚合酶需要以DNA单链为 模板；而DNA连接酶不需要模板。
2020/5/14
基因的载体——“分子运输车”
载体的作用：
1、将外源基因转移到受体细胞中去。 2、利用载体在受体细胞内复制，获得大量的外源基
…GACGTC…。
2020/5/14
练习
1、关于限制酶的说法中，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
2020/5/14
2 不属于质粒被选为基因运载体的理由是
2020/5/14
2020/5/14
1.1 DNA重组技术的基 本工具
2020/5/14
基因的大小以纳米计算，要对它进行剪切、 拼接等操作，没有非常精细的工具是不行的。进 行基因操作最少需要以下三种工具：
• 准确切割DNA的工具（“分子手术刀”） ——限制性内切酶 • DNA片段的连接工具（“分子缝合针”） ——DNA连接酶 • 基因转移工具（“分子运输车”） ——载体
因。
载体必须具备的条件：
1、对受体细胞无害并能够在宿主细胞中复制并稳定 地保存；
2、具有一个到多个限制酶切点，以便与外源基因连 接；
3、具有某些标记基因，便于进行筛选。（如抗菌素 的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等 ）
常用的载体有：
质粒，λ噬菌体的衍生物，动植物病毒等
2020/5/14
质粒
质粒是基因工程 最常用的运载体，是 一种裸露的，结构简 单，独立于细菌拟核 DNA之外，能够自 主复制的很小的环状 DNA分子，大小大约 只有普通细菌拟核 DNA的百分之一。
A、能复制
（ D）
B、有多个限制酶切点
C、具有标记基因
D、它是环状DNA
2020/5/14
3、作为基因的运输工具——载体，必须具备的条 件及理由是( A ) A、能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制， 以便提供大量的目的基因 B、具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达 C．具有某些标记基因，以便为目的基因的表达提 供条件 D、能够在宿主细胞中复制并稳定保存，以便于进 行筛选
2020/5/14
思考：含有某种限制酶的细胞，会不会切割自 身的DNA 呢？ 含有某种限制酶的细胞，其DNA分子中或者不具备这 种限制酶的识别序列，或者通过甲基化作用使限制酶不 能将其切开。
2020/5/14
DNA连接酶——“分子缝合针”
• DNA连接酶有两种：一种是从大肠杆菌中分离得 到的，称之为E·coliDNA连接酶。另一种是从T4 Байду номын сангаас菌体中分离得到，称为T4DNA连接酶。
2020/5/14
2020/5/14
限制性核酸内切酶——“分子手术 刀” 分布：主要在原核生物中
作用特点：特异性，即识别特定 核苷酸序列，切割特定位 点
(举例：EcoRI限制酶能特异性 识别GAATTC序列，并在 G和A之间切开)
作用位点：磷酸二酯键
2020/5/14
限制性内切酶
限制 酶
2020/5/14
黏性末端和平末端
• 相同点：都是连接被限制酶切开的两个核苷酸之 间的磷酸二酯键。
• E·coliDNA连接酶只能连接黏性末端； T4DNA连 接酶既可“缝合”黏性末端，又可“缝合”平末 端。
2020/5/14
DNA连接酶——“分子缝合针”
• DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？
2020/5/14
不是一回事。 相同点：形成磷酸二酯键。
2020/5/14
要对天然质粒进行人工改造
课堂作业：请动手完成课后的模拟制作；
2020/5/14
教材P7思考与探究
1• 2和7能连接形成…ACGT… …TGCA…；
• 4和8能连接形成…GAATTC… …CTTAAG…；
• 3和6能连接形成…GCGC… …CGCG…；
• 1和5能连接形成…CTGCAG…
但是：1）DNA聚合酶只能将单个核苷 酸加到已有的核酸片段上，形成磷酸二 酯键；而DNA连接酶是在两个DNA片 段之间形成磷酸二酯键
2） DNA聚合酶需要以DNA单链为 模板；而DNA连接酶不需要模板。
2020/5/14
基因的载体——“分子运输车”
载体的作用：
1、将外源基因转移到受体细胞中去。 2、利用载体在受体细胞内复制，获得大量的外源基
…GACGTC…。
2020/5/14
练习
1、关于限制酶的说法中，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
2020/5/14
2 不属于质粒被选为基因运载体的理由是