1、学习目标：学习目标：1、简述基因工程的概念、简述基因工程的概念2、举例说出基因工程的工具、举例说出基因工程的工具二、二、DNADNA重组技术的基本工具重组技术的基本工具限制性核酸内切酶：限制性核酸内切酶：“分子手术刀分子手术刀”1 1. .主要来源：主要来源： 原核生物原核生物2.2.化学本质：化学本质：蛋白质蛋白质3.3.切割方式：切割方式：错切错切：产生粘性末端产生粘性末端平切平切：产生平末端产生平末端黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端EcoRIEcoRISma平末端平末端4.4.特点：特点：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列；一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列；EcoRSamGAA
2、TTCCTTAAGCCCGGGGGGCCC只能在特定的切点切割；只能在特定的切点切割；G A A T T C C T T A A G C C C G G G G G G C C C 中轴线特异性特异性切断切断磷酸二酯键磷酸二酯键 GP AP类型类型Ecoli DNA连接酶T4 DNA连接酶2.作用作用T T4 4 DNA DNA连接酶还可把平末端之间的缝隙连接酶还可把平末端之间的缝隙“缝合缝合”起来，但效率较低起来，但效率较低DNA聚合酶DNA连接酶区别区别相同点相同点2.2.只能将只能将单个核苷酸单个核苷酸连连接到已有的接到已有的DNADNA片段上，片段上，形成磷酸二酯键形成磷酸二酯键形成形
3、成磷酸二酯键磷酸二酯键2.2.在在两个两个DNADNA片段之片段之间间形成磷酸二酯键形成磷酸二酯键基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体 “分子运输车分子运输车”1.载体需要的条件：载体需要的条件：目的基因插入位点，即限制性核酸内切目的基因插入位点，即限制性核酸内切酶的切割位点酶的切割位点对受体细胞无害对受体细胞无害能自我复制能自我复制有某些标记基因便于筛选有某些标记基因便于筛选(5)(5)结构简单，大小适中结构简单，大小适中3、质粒的特点：、质粒的特点：2、种类：、种类： 质粒，噬菌体，动植物病毒质粒，噬菌体，动植物病毒分子运输车分子运输车是细胞染色体外能自主是细胞染色体外能自主复制的
4、很小的环状复制的很小的环状DNA分子。分子。4.4.作用作用将外源基因送入受体细胞将外源基因送入受体细胞小结基因工程基因工程的工具的工具限制酶限制酶主要存在于原核生物中主要存在于原核生物中具有专一性具有专一性(识别序列识别序列)切开切开DNA分子的磷酸二酯键分子的磷酸二酯键DNA连连接酶接酶连接磷酸二酯键连接磷酸二酯键 种类种类E.coliDNA连接酶连接酶T4 DNADNA连接酶连接酶运载运载工工 具具具备的具备的条件条件结构简单结构简单,大小适中大小适中能在宿主细胞中自能在宿主细胞中自我复制并稳定存在我复制并稳定存在具一个多个限制酶切位点具一个多个限制酶切位点具标记基因具标记基因质粒、质粒
5、、噬菌体衍生物、动植物病毒噬菌体衍生物、动植物病毒1 1、科学家们经过多年的努力，创立了、科学家们经过多年的努力，创立了一种新兴生物技术一种新兴生物技术基因工程，实施该基因工程，实施该工程的最终目的是工程的最终目的是A. A. 定向提取生物体的定向提取生物体的DNADNA分子分子B. B. 定向地对定向地对DNADNA分子进行人工分子进行人工“剪切剪切”C. C. 在生物体外对在生物体外对DNADNA分子进行改造分子进行改造D. D. 定向地改造生物的遗传性状定向地改造生物的遗传性状D2 2、下列有关基因工程中限制酶的描述，错、下列有关基因工程中限制酶的描述，错误的是误的是 A.A.一种限制酶
6、只能识别一种特定的脱氧苷一种限制酶只能识别一种特定的脱氧苷酸序列酸序列B.B.限制酶的活性受温度的影响限制酶的活性受温度的影响C.C.限制酶能识别和切割限制酶能识别和切割RNARNAD.D.限制酶可从原核生物中提取限制酶可从原核生物中提取C3 3、同一种限制酶切割成的黏性末端是、同一种限制酶切割成的黏性末端是 A. B. C. D. A4 4、下列关于基因工程的叙述，不正确的是（、下列关于基因工程的叙述，不正确的是（ （ ）A A、基因工程的原理是基因重组、基因工程的原理是基因重组B B、运用基因工程技术，可使生物发生定向变、运用基因工程技术，可使生物发生定向变异异C C、一种生物的基因转接到
7、另一种生物的、一种生物的基因转接到另一种生物的DNADNA分分子上子上D D、是非同源染色体上非等位基因的自由组合、是非同源染色体上非等位基因的自由组合D 基因工程中作为载体使用的基因工程中作为载体使用的DNADNA分子很多都是质粒（分子很多都是质粒（plasmidplasmid），），即独立于细菌拟核处染色体即独立于细菌拟核处染色体DNADNA之外的一种可以自我复制、双之外的一种可以自我复制、双链闭环的裸露的链闭环的裸露的DNADNA分子。是否任何质粒都可以作为基因工程分子。是否任何质粒都可以作为基因工程载体使用呢？其实不然，作为基因工程使用的载体必需满足以下载体使用呢？其实不然，作为基因工
8、程使用的载体必需满足以下条件。条件。 （1 1） 载体载体DNADNA必需有一个或多个限制酶的切割位点必需有一个或多个限制酶的切割位点，以便目的，以便目的基因可以插入到载体上去。这些供目的基因插入的限制酶的切点基因可以插入到载体上去。这些供目的基因插入的限制酶的切点所处的位置，还必须是在质粒本身需要的基因片段之外，这样才所处的位置，还必须是在质粒本身需要的基因片段之外，这样才不至于因目的基因的插入而失活。不至于因目的基因的插入而失活。 （2 2） 载体载体DNADNA必需具备自我必需具备自我复制的能力复制的能力，或整合到受体染色体，或整合到受体染色体DNADNA上随染色体上随染色体DNADNA
9、的复制而同步复制。的复制而同步复制。 （3 3） 载体载体DNADNA必需必需带有标记基因带有标记基因，以便重组后进行重组子的筛，以便重组后进行重组子的筛选。选。 （4 4） 载体载体DNADNA必需是必需是安全安全的，不会对受体细胞有害，或不能进的，不会对受体细胞有害，或不能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去。入到除受体细胞外的其他生物细胞中去。 （5 5） 载体载体DNADNA分子分子大小应适合大小应适合，以便提取和在体外进行操作，以便提取和在体外进行操作，太大就不便操作。太大就不便操作。 实际上自然存在的质粒实际上自然存在的质粒DNADNA分子并不完全具备上述条件，都要分子并不完全具备上述条件，都要进行进行人工改造后人工改造后才能用于基因工程操作。才能用于基因工程操作。
