工具酶的发现和基因工程的诞生(浙科版)

1.1工具酶的发现和基因工程的诞生•例1、钱永健先生因在研究绿色荧光蛋白方面的杰出成就而获2008年诺贝尔奖。在某种生物中检测不到绿色荧光，将水母绿色荧光蛋白基因转入该生物体内后，结果可以检测到绿色荧光。由此可知：A．该生物的基因型是杂合的B．该生物与水母有很近的亲缘关系C．绿色荧光蛋白基因在该生物体内得到了表达D．改变绿色荧光蛋白基因的1个核苷酸对，就不能检测到绿色荧光答案：C问题：1.已学过的育种方法有哪些？2.基因工程方法育种的优越性体现在哪里?能定向改造生物的性状广义的遗传工程：泛指把一种生物的遗传物质（细胞核、染色体脱氧核糖核酸等）移到另一种生物的细胞中去，并使这种遗传物质所带的遗传信息在受体细胞中表达。（一）基因工程的概念生物体外基因分子水平产生人类需要的基因产物让目的基因在宿主细胞中稳定高效地表达操作环境：操作对象：操作水平：基本原理：结果：基因重组从变异角度来看：基因工程理论基础：（1）DNA是生物的遗传物质的发现（2）DNA的规则双螺旋结构的确立（2）遗传信息传递方式的认定基因工程技术保障：工具酶和载体的发现1.准确切割DNA的工具（“分子手术刀”）2.连接DNA片段的工具（“分子缝合针”）3.转移基因的工具（“分子运输车”）（一）基因工程的基本工具下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述，错误的是()A．一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B．限制性内切酶的活性受温度影响C．限制性内切酶能识别和切割RNAD．限制性内切酶可从原核生物中提取一、限制性核酸内切酶—“分子手术刀”C从原核生物中分离4000种，常用200多种。1、来源：2、种类：3、作用：一、限制性核酸内切酶—“分子手术刀”对特定的核苷酸序列进行识别和切割（专一性）识别特定的序列、有特定的切点4、作用部位：磷酸二酯键粘性末端：错切平末端：平切假设某病毒的一段序列如下图所示，其中某部位可被限制性内切酶A识别并切割，则限制性内切酶A识别的序列为以下哪个？CGTCATCGATGATGCAGCTCGCAGTAGCTACTACGTCGAG(A)ATGATG(B)ATCGAT(C)TGCAGC(D)CAGCTC限制酶可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。下图为四种限制酶BamHⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ及BglⅡ的辨识序列及每一种限制酶的特定切割部位。BamHⅠEcoRⅠHindⅢBglⅡ↓↓↓↓GGATCCGAATTCAAGCTTAGATCTCCTAGGCTTAAGTTCGAATCTAGA↑↑↑↑其中哪两种限制酶切割出来的DNA片段末端可以互补结合，其末端互补序列是?二、DNA连接酶—“分子缝合针”•连接的部位：磷酸二酯键（不是氢键）•作用：将具有末端碱基互补的两个DNA片段连接起来要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物体内进行表达，首先得将这个基因送到乙生物的细胞内去！能将外源基因送入细胞的工具就是载体。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。三、载体—“分子运输车”假如目的基因导入受体细胞后不能复制怎么办？作为载体没有切割位点会怎样？目的基因是否进入受体细胞，进入后会不会表达，我们如何得知呢？如果载体对受体细胞有害将怎样？•能在宿主细胞中稳定保存并大量复制；•有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；•具有某些标记基因，便于进行筛选；•对受体细胞无害。三、载体—“分子运输车”2、条件：3、常见的种类：质粒噬菌体动植物病毒等三、载体—“分子运输车”噬菌体病毒质粒质粒的特点1、质粒是基因工程中最常用的运载体；2、存在于许多细菌及酵母菌等生物中；3、是细菌拟核DNA外能自主复制的小型环状DNA分子，可在细菌间转移；4、最常用的质粒是大肠杆菌的质粒；5、质粒的存在对宿主细胞无影响；6、质粒的复制只能在宿主细胞内完成。能复制并带着插入的目的基因一起复制切割位点标记基因，将来可用含青霉素的培养基鉴别。基因工程诞生的理论基础：DNA是生物遗传物质的发现；DNA双螺旋结构的确立；以及遗传信息传递方式的认定。基因工程的技术保障（工具）：限制性核酸内切酶；DNA连接酶；质粒载体。本节归纳：练习：1、在基因工程中，切割运载体和含有目的基因的DNA片段，需使用（）A.同种限制酶B.两种限制酶C.同种连接酶D.两种连接酶A2、不属于质粒被选为基因运载体的理由是A、能复制（）B、有多个限制酶切点C、具有标记基因D、它是环状DNAD练习：3.下列说法正确的是（）A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列B、质粒是基因工程中唯一的载体C、载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接D、DNA连接酶使黏性末段的碱基之间形成氢键C练习：4.有关基因工程的叙述中，错误的是（）A、基因工程技术能定向地改造生物的遗传性状，培育生物新品种B、重组DNA的形成在细胞内完成C、目的基因须由载体导入受体细胞D、质粒可作为载体B练习：