1、基因工程技术的基本工具XX基因工程基因工程基因工程技术的基本工具XX基因的内涵基因的内涵基因是具有遗传效应的基因是具有遗传效应的DNA片段片段基因工程技术的基本工具XXDNA分子的结构分子的结构磷酸二酯键磷酸二酯键特点：特点：（1）两条脱氧核苷酸）两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋成双链反向平行盘旋成双螺旋结构螺旋结构（2）脱氧核糖和核酸）脱氧核糖和核酸交替连接，排列在外交替连接，排列在外侧，构成基本骨架侧，构成基本骨架（3）两条链上的碱基）两条链上的碱基通过氢键连接排列在通过氢键连接排列在内测内测基因工程技术的基本工具XX原核细胞的基因结构原核细胞的基因结构(补充内容）补充内容）非编码区非编码区非
2、编码区非编码区编码区编码区编码区上游编码区上游 编码区下游编码区下游 与与RNARNA聚合酶结合位点聚合酶结合位点启动子启动子终止子终止子不编码蛋白质。不编码蛋白质。：编码蛋白质：编码蛋白质 ,连续不间断连续不间断编码区编码区非编码区非编码区原核原核细胞细胞的的 基因基因结构结构调控遗传信息表达调控遗传信息表达,上上 游有启动子，下游有终止子游有启动子，下游有终止子基因工程技术的基本工具XX真核细胞的基因结构（补充内容）真核细胞的基因结构（补充内容）编码区编码区非编码区非编码区非编码区非编码区与与RNARNA聚合酶聚合酶结合位点结合位点内含子内含子 外显子外显子 启动子启动子终止子终止子编码区
3、上游编码区上游 编码区下游编码区下游 真核真核细胞细胞的的 基因基因结构结构编码区编码区非编码区非编码区外显子：能编码蛋白质的序列外显子：能编码蛋白质的序列内含子：不能编码蛋白质的序列内含子：不能编码蛋白质的序列：有调控作用有调控作用,上游有启动子，下上游有启动子，下游有终止子游有终止子非编码序列：非编码序列：包括非编码区和内含子包括非编码区和内含子基因工程技术的基本工具XX转基因大肠杆菌转基因大肠杆菌转基因小鼠转基因小鼠转基因烟草转基因烟草基因工程技术的基本工具XX基因工程基因工程基因工程技术的基本工具XX对基因工程概念的理解对基因工程概念的理解基因重组基因重组生物体外生物体外基因基因/DN
4、A/DNA分子水平分子水平剪切剪切拼接拼接导入导入表达表达人类需要的基因产物人类需要的基因产物克服了远缘杂交不亲和的障碍克服了远缘杂交不亲和的障碍定向改造生物性状定向改造生物性状基因工程技术的基本工具XX问题探讨问题探讨：苏云金芽孢杆菌含有一苏云金芽孢杆菌含有一种可以合成毒蛋白的基因。种可以合成毒蛋白的基因。让细菌的毒蛋白基因在让细菌的毒蛋白基因在棉花细胞中表达，可培育出棉花细胞中表达，可培育出抵抗棉铃虫害的抗虫棉。抵抗棉铃虫害的抗虫棉。想一想想一想需要做哪些关键工作？需要做哪些关键工作？苏云金芽孢杆菌苏云金芽孢杆菌普通棉花抗虫棉普通棉花抗虫棉基因工程技术的基本工具XX基因工程技术的基本工具X
5、X基因工程技术的基本工具XX一、限制性核酸内切酶一、限制性核酸内切酶“分子手术刀分子手术刀”限制酶分布限制酶分布在哪里？有何特在哪里？有何特点？断开的是什点？断开的是什么化学键？作用么化学键？作用结果怎样？结果怎样？磷酸二酯键磷酸二酯键氢键氢键基因工程技术的基本工具XX特定的核苷酸序列特定的核苷酸序列黏性末端黏性末端平末端平末端切开磷酸二酯键切开磷酸二酯键限制性内切酶限制限制酶酶基因工程技术的基本工具XX平末端平末端平末端平末端基因工程技术的基本工具XXG A A T T C C T T A A G 中轴线中轴线C T T A A G A A T T C G C C C G G G G G G
6、 C C C C C C G G G G G G C C C 黏性末端黏性末端平末端平末端基因工程技术的基本工具XX能被限制性内切酶特能被限制性内切酶特异性识别的切割部位异性识别的切割部位都具有回文序列：在都具有回文序列：在切割部位，一条链正切割部位，一条链正向读的碱基顺序与另向读的碱基顺序与另一条链反向读的顺序一条链反向读的顺序完全一致。完全一致。基因工程技术的基本工具XX基因工程技术的基本工具XX基因工程技术的基本工具XX切割特定的核苷酸序列切割特定的核苷酸序列的磷酸二酯键的磷酸二酯键将将DNADNA两条链的氢键两条链的氢键打开形成两条单链打开形成两条单链切割特定的核苷酸序列切割特定的核苷
7、酸序列的磷酸二酯键，形成片的磷酸二酯键，形成片段的段的DNA.DNA.切割磷酸二酯键，形成切割磷酸二酯键，形成单个的脱氧核苷酸。单个的脱氧核苷酸。基因工程技术的基本工具XX二、二、DNADNA连接酶连接酶“分子缝合针分子缝合针”1 1、作用：、作用：恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键E.coliDNAE.coliDNA连接酶：连接酶：连接黏性末端连接黏性末端T T4 4DNADNA连接酶：连接酶：连接黏性末端和平末端连接黏性末端和平末端(效率较低效率较低)2 2、种类：、种类：形成磷酸二酯键形成磷酸二酯键基因工程技术的基本工具XX同一种同一
8、种基因工程技术的基本工具XX1)1)只能将只能将单个核苷酸单个核苷酸连连接到已有的核酸片段上，接到已有的核酸片段上，形成磷酸二酯键形成磷酸二酯键形成形成磷酸二酯键磷酸二酯键1)1)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2)2)以以一条一条DNADNA链为模板链为模板，连接成一条互补连接成一条互补的的DNADNA链链2)2)将将DNADNA双链上的双链上的两两个缺口同时连接个缺口同时连接起来，起来，不需要模板不需要模板基因工程技术的基本工具XX三、基因进入受体细胞的运载体三、基因进入受体细胞的运载体“分子运输车分子运输车”1 1、常用的运载体：、常用的运载体：质粒、
9、质粒、噬菌体衍生物、动植物病毒等噬菌体衍生物、动植物病毒等质粒：主要存在于细菌等微生物体内。独立于拟核或染色质粒：主要存在于细菌等微生物体内。独立于拟核或染色 体体DNA外的能进行自我复制的小型环状外的能进行自我复制的小型环状DNA分子分子基因工程技术的基本工具XX基因工程技术的基本工具XX运载体需具备的四个条件：运载体需具备的四个条件：有一至多个不同的限制酶切点有一至多个不同的限制酶切点，供外源，供外源DNADNA片段片段（基因）插入其中（基因）插入其中具有某些具有某些特殊的特殊的标记基因标记基因，如四环素抗性基因、如四环素抗性基因、氨苄青霉素抗性基因等标记基因，供重组氨苄青霉素抗性基因等标
10、记基因，供重组DNADNA的鉴的鉴定和选择定和选择能在宿主细胞内复制并稳定地保存能在宿主细胞内复制并稳定地保存注意：注意：在基因工程操作中，运载体都是天然的质粒或在基因工程操作中，运载体都是天然的质粒或病毒经过人工改造的病毒经过人工改造的基因工程技术的基本工具XX小结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具工具条件条件能自我复制能自我复制具多
11、个限制酶切位点具多个限制酶切位点具标记基因等具标记基因等质粒、质粒、噬菌体衍生物、噬菌体衍生物、动植物动植物病毒等病毒等基因工程技术的基本工具XX基因工程技术的基本工具XX 能在宿主细胞内复制并稳定地保存能在宿主细胞内复制并稳定地保存 有一至多个不同的限制酶切点有一至多个不同的限制酶切点，供外源，供外源DNADNA片段片段（基因）插入其中（基因）插入其中 具有某些具有某些特殊的特殊的标记基因标记基因，如四环素抗性基因、氨如四环素抗性基因、氨苄青霉素抗性基因等标记基因，供重组苄青霉素抗性基因等标记基因，供重组DNADNA的鉴定和的鉴定和选择选择基因工程技术的基本工具XX基因工程技术的基本工具XX随堂练习：1 1、关于限制酶的说法中，正确的是（、关于限制酶的说法中，正确的是（）A A、限制酶是一种酶，只识别、限制酶是一种酶，只识别GAATTCGAATTC碱基序列碱基序列B B、EcoRIEcoRI切割的是切割的是GAGA之间的氢键之间的氢键C C限制酶一般不切割自身的限制酶一般不切割自身的DNADNA分子，只切割外源分子，只切割外源DNADNAD D限制酶只存在于原核生物中限制酶只存在于原核生物中答案：答案：C基因工程技术的基本工具XX2.（多选）（多选）答案：答案：BD基因工程技术的基本工具XX7/17/2023基因工程技术的基本工具XX
