2015-2016学年高中生物课件：1-1工具酶的发现和基因工程的诞生（浙科版选修三）.ppt

1、第一节工具酶的发现和基因工程的诞生基因工程又叫DNA重组技术，是按人们愿望，进行严格设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造更符合人们需要的新的生物类型与产品。基因工程概念基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程结果实质基因拼接技术或DNA重组技术生物体外基因DNA分子水平人类需要的基因产物剪切 拼接 导入 表达基因重组基因工程的诞生 时间：20世纪70年代 理论基础：DNA双螺旋结构遗传信息传递方式（中心法则）技术基础：限制性核酸内切酶DNA连接酶质粒载体基因工程的基本内容基因操作基本步骤基因操作的工具限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶DNADNA连接酶连接酶运

2、载体运载体2.2.目的基因与运载体结合目的基因与运载体结合4.4.目的基因的检测和表达目的基因的检测和表达3.3.将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞1.1.提取目的基因提取目的基因一 基因操作的工具 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：、基因的剪刀限制性内切酶（限制酶）一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切割点上将DNA 分子切断。指一类酶，非一种酶。1、限制性内切酶（3）.举例：大肠杆菌的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。（1）作用部位：磷酸二酯键（2）特点：专一性，即识别

3、特定核苷酸序列，切割特定切点。（4）来源：主要从原核生物中分离原因：限制酶是在生物体(主要是微生物)内的一种酶，能将外来的DNA切断，对自己DNA无害，保护细胞原有遗传信息，由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性内切酶。而真核生物一般有其他保护措施。（5）作用结果：形成DNA片段末端 平末端：平切（相同部位）黏性末端：错位切（不同部位）DNA被限制酶切断后有两个反向互补的“黏性末端”。被同一种限制酶切断的几个DNA具有相同的黏性末端，能够通过互补进行配对。什么叫黏性末端？被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。要想获得

4、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。如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？会产生相同的黏性末端，然后让两者的黏性末端黏合起来，就可以合成重组的DNA分子了。、基因的针线DNA连接酶（1）连接的部位：DNA双链片段间的磷酸二酯键，不是氢键。（2）常用种类：E.coliDNA连接酶：来源：大肠杆菌作用：连接黏性末端T4DNA连接酶：来源：T4噬菌体作用：连接黏性末端、平末端（3）DNA连接酶与DNA聚合酶的比较DNA聚合酶DNA连接酶化学本质作用部位模板蛋白质蛋白质磷酸二酯键磷酸二酯键（单个脱氧核（单个脱氧核苷酸苷酸+片段）片段）磷酸二酯键磷酸二酯键（DNADNA双链片段双链片段+DNADNA双链片段）双链片段）需要（需要（DNADNA一条链）一条链）不需要3、基因的运输工具运载体3.种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。1.作用：将外源基因送入受体细胞。2.条件：1)能在宿主细胞内复制并稳定地保存。2)具有一个至多个限制酶切点，使外源基因插入其中。3)具有某些标记基因，以便进行筛选。如抗如抗菌素抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。菌素抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。4)对受体细胞无害，不影响其正常活动。最常用的运载体-质粒