基因工程的工具

基因工程的工具享学课堂基因工程基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的新的生物类型和生物产品。基础理论和技术的发展催生了基因工程DNA重组技术的基本工具是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的新的生物类型和生物产品分析概念：工具为什么要加工什么是表达用什么导入基因操作的工具基因的剪刀（分子手术刀）——限制性核酸内切酶（限制酶）基因的针线（分子缝合针）——DNA连接酶基因的运输工具（分子运输车）——运载体到哪里去寻找这种酶（1）限制酶①分布：主要在原核生物中。②作用特点:专一性，识别特定核苷酸序列，切割特定切点。③结果：产生黏性未端和平末端④举例：EcoR1限制酶、Sma1限制酶与我们学过的DNA酶相同吗？识别序列的特点作用是什么两者的区别这两种酶切的特点切断的是什么键限制酶的识别特点以中轴线双侧的DNA上碱基呈反向对称，重复排列如：GAATTCCCCGGGCTTAAGGGGCCC黏性末端黏性末端EcoRI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。什么叫黏性末端？要想获得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，就似乎可以合成重组的DNA分子了。GAATTCCTTAAGGAATTCCTTAAGGCTTAAAATTCGGCTTAAAATTCGGCTTAAAATTCG同种限制酶切割基因的针线：DNA连接酶（2）DNA连接酶①连接的部位：磷酸和脱氧核糖之间的键：磷酸二酯键（梯子的扶手）②结果：将两个相同的未端的连接。③分类：E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶与DNA聚合酶相同吗二者在性质上的区别DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，即把梯子两边扶手的断口连接起来(形成磷酸二酯键)，这样一个重组的DNA分子就形成了。基因的针线——DNA连接酶（3）运载体①作用：将外源基因送入受体细胞。②具备的条件：能在宿主细胞内复制，并稳定地保存有多个限制酶切点，具有某些标记基因，对受体细胞无害③举例：质粒（常用）、噬菌体和动植物病毒为什么要具备这些条件与外源基因连接。便于进行筛选质粒特点1、细菌染色体外双链环状DNA分子2、能自我复制并在受体细胞中稳定存在3、有一个或多个限制酶切点4、有特殊的遗传标记基因注意：真正用作运载体的质粒都是人工改造过的。1）以下说法正确的是（）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运载体C、运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、基因控制的性状都能在后代表现出来C练习2）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）有关基因工程的叙述中，错误的（）A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来B、限制性内切酶用于目的基因的获得C、目的基因须由运载体导入受体细胞D、人工合成目的基因不用限制性内切酶A练习练习4）下列关于基因工程的叙述，不正确的是（）A、基因工程的原理是基因重组B、运用基因工程技术，可使生物发生定向变异C、一种生物的基因转接到另一种生物的DNA分子上D、是非同源染色体上非等位基因的自由组合D5）有关基因工程的叙述正确的是（）A、限制酶只在获得目的基因时才用B、重组质粒的形成在细胞内完成C、质粒都可作为运载体D、蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料D练习6）基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是（）A、人工合成目的基因B、目的基因与运载体结合C、将目的基因导入受体细胞D、目的基因的检测和表达C练习35.（8分）【生物—现代生物科技专题】为扩大耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。（1）获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中___处，DNA连接酶作用于___处。（填“a”或“b”）（2）将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和_________________________________法。（3）由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用__________________技术，该技术的核心是__________________________和____________________。（4）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的______________________________作探针进行分子杂交检测，又要用________________________________________方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。习题a植物组织培养脱分化（去分化）基因枪法（花粉管通道法）再分化耐盐基因（目的基因）一定浓度盐水浇灌（移栽到盐碱地中）a习题39、以重组DNA技术为核心的基因工程正在改变着人类的生活。请回答下列问题。(1)获得目的基因的方法通常包括________和________。(2)切割和连接DNA分子所使用的酶分别________和________。(3)运送目的基因进入受体细胞的载体一般选用病毒或________，后者的形状成________。(4)由于重组DNA分子成功导入受体细胞的频率________，所以在转化后通常需要进行________操作。(5)将人胰岛素基因分别导入大肠杆菌与酵母菌，从两者中生产的胰岛素在功能和________序列上是相同的。答案：（1）从基因文库中获取化学合成（人工合成）（2）限制性核酸内切酶（限制酶）DNA连接酶（连接酶）（3）质粒小型环状（双链环状、环状）（4）低筛选（5）氨基酸