广东连州连州中学高中生物基因工程复习.ppt

广东连州连州中学高中生物基因工程复习.ppt广东连州连州中学高中生物基因工程复习
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一、基因工程的工具及其操作程序
1．基因工程的基本工具
作用
作用
部位
限制酶
DNA连接酶
载体
切割目的基因和载体
连接DNA片段，形成重组DNA
携带目的基因进入受体细胞
核苷酸的脱氧核糖与磷酸间形成的磷酸二酯键
限制酶
DNA连接酶
载体
作用
特点
(条件)
常用
类型
(1)识别特定的核苷酸序列
(2)在特定位点上切割
(1)E·coli DNA连接酶只连接黏性末端
(2)T4DNA连接酶连接黏性末端和平末端
(1)能在宿主细胞内稳定存在并大量复制
(2)有多个限制酶切割位点
(3)具有特殊的标记基因
EcoRⅠ限制酶
SmaⅠ限制酶
E·coli DNA连接酶
T4DNA连接酶
质粒、噬菌体、动植物病毒
1. 限制酶不切割自身DNA的原因是：原核生物不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。
2. DNA连接酶起作用时不需要模板。
2. 载体
(1)作用
①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。
(2)具备的条件
①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。
②有多个限制酶切割位点。
③具有特殊的标记基因，以便进行筛选。
【例1】　(2010·江苏高考·T27)下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：
限制酶
BamH Ⅰ
Hind Ⅲ
EcoR Ⅰ
Sma Ⅰ
识别序列及
切割位点
G↓GATC C
C CTAG↑G
A↓AGCT T
T TCGA↑A
G↓AATT C
C TTAA↑G
CCC↓ GGG
GGG↑CCC
(1)一个图1所示的质粒分子经Sma Ⅰ切割前后，分别含有________个游离的磷酸基团。
(2)若对图中质粒进行改造，插入的Sma Ⅰ酶切位点越多，质粒的热稳定性越________。
(3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用Sma Ⅰ切割，原因是________________
。
(4)与只使用Eco RⅠ相比较，使用Bam HⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止________。
限制酶
BamH Ⅰ
Hind Ⅲ
EcoR Ⅰ
Sma Ⅰ
识别序列及
切割位点
G↓GATC C
C CTAG↑G
A↓AGCT T
T TCGA↑A
G↓AATT C
C TTAA↑G
CCC↓ GGG
GGG↑CCC
0,2
高
Sma Ⅰ会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因
质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化
(5)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入________________酶。
(6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了
________。
(7)为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然后在________________________的培养基因培养，以完成目的基因表达的初步检测。
限制酶
BamH Ⅰ
Hind Ⅲ
EcoR Ⅰ
Sma Ⅰ
识别序列及
切割位点
G↓GATC C
C CTAG↑G
A↓AGCT T
T TCGA↑A
G↓AATT C
C TTAA↑G
CCC↓ GGG
GGG↑CCC
DNA连接
鉴别和筛选含有目的基因的细胞
蔗糖为唯一含碳营养物质
1. 获取目的基因和切割载体时使用同一种限制酶，目的是产生相同的黏性末端。
2. 获取一个目的基因需限制酶切割两次，共产生4个黏性末端或平末端。
3. 限制酶切割位点的选择必须保证标记基因的完整性，以便于检测和筛选。

(1)目的基因的获取
①从基因文库中获取目的基因
优点：有了基因文库，就可以随时从中提取所需要的目的基因，引入受体细胞使之表达。
目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定
②人工合成目的基因