《基因工程复习》PPT课件(I)

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1、一．基因工程的诞生（Ⅰ）基因工程的别名基因拼接技术或DNA重组技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平基本过程剪切→拼接→导入→表达结果人类需要的基因产物一．基因工程的理论基础1．基因拼接的理论基础:不同生物DNA的化学组成和结构相同(1)DNA是生物的主要遗传物质；(2)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸；(3)双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋。2．外源基因在受体内表达的理论基础:所有生物共用一套遗传密码子(1)基因是控制生物性状的基本单位，具有独立性；(2)遗传信息的传递都遵循中心法则所阐述的信息流动方向；(3)生物界共用一套密码子。1．（原创题）下

2、列关于基因和基因工程的叙述，有几项是不正确的（）（1）1944年，艾弗里等人证明了肺炎双球菌的遗传物质是DNA，并证明了DNA可以从一种生物个体转移到另一个生物个体。（2）1953年，梅塞尔松和和斯塔尔建立了DNA双螺旋结构模型。（3）20世纪70年代，人们认识到自然界中从微生物到人类共用一套遗传密码。（4）1967年，科学家发现细菌拟核之外的质粒有自我复制能力并可以在细菌间转移。（5）科学家发现的工具酶有限制酶，DNA连接酶和运载体。（6）1972年，柏格首先构建了一个体外重组DNA分子。A．0项B．1项C．2项D．3项补充1．以下有关基因工程的叙述，正确的是（）A．基因工程是

3、细胞水平上的生物工程B．基因工程的产物对人类都是有益的C．基因工程产生的变异属于人工诱变D．基因工程育种的优点之一是目的性强补充2．1976年人类首次获得转基因动物，即将人的生长抑制素因子的基因转入大肠杆菌并获得表达。这里的表达是指该基因在大肠杆菌内（）A．能进行DNA复制B．能进行转录和翻译C．能合成生长抑制素因子D．能合成人的生长激素二．基因工程的原理及技术（Ⅱ）二．DNA重组技术的基本工具1．限制性内切酶(1)来源：主要从原核生物中分离。(2)功能：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。(3)切割后的末端有黏性末

4、端和平末端两种。2．DNA连接酶(1)功能：将切下来的DNA片段拼接成新的DNA分子。(2)分类：E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。(3)作用位点：两个核苷酸之间的磷酸二酯键。E.coliDNA连接酶作用于黏性末端被切开的磷酸二酯键，T4DNA连接酶作用于黏性末端和平末端被切开的磷酸二酯键。比较与DNA有关的酶（1）DNA水解酶：能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸，彻底水解成膦酸、脱氧核糖和含氮碱基。（2）DNA解旋酶：能够将DNA或DNA的某一段解成两条长链，作用的部位是碱基和碱基之间的氢键。注意：使DNA解成两条长链的方法除用解旋酶以外，在适当的高温（如94℃）、重金

5、属盐的作用下，也可使DNA解旋（PCR技术）。（3）DNA聚合酶：能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。（4）限制性内切酶：（5）DNA连接酶：是通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口。注意比较DNA聚合酶和DNA连接酶的异同点。补充：DNA连接酶与DNA聚合酶的比较DNA连接酶DNA聚合酶成分蛋白质作用部位催化形成磷酸二酯键作用过程将DNA片段的末端连接起来将单个脱氧核苷酸连接成DNA长链作用结果将存在的DNA片段连接成重组DNA形成新DNA分子(1)DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的脱氧核苷酸片段的3′末端的羟基上，形成磷酸二酯键；而DNA连接酶是在两个DNA片

6、段之间形成磷酸二酯键，不是在单个核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键。(2)DNA聚合酶是以一条DNA链为模板，将单个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链；而DNA连接酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来，因此，DNA连接酶不需要模板。补充：限制酶和DNA连接酶的区别与联系限制酶DNA连接酶作用切割目的基因或载体将两个DNA片段连接作用对象及效果都作用于磷酸二酯键，与氢键无关，但作用效果相反酶的特性有催化作用，可重复利用，受温度、pH等影响3．基因进入受体细胞的载体(1)载体种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒，最常用的载体是质粒。(2)条件：能在宿主细

7、胞中保存下来并大量复制；有一个至多个限制酶切割点以供外源DNA插入；有特殊的遗传标记基因，便于筛选。补充：载体的特点及作用(1)一般来说，天然载体往往不能同时具备载体必须具备的条件，所以在基因工程中需要根据不同的需要，对载体进行人工改建。现在所使用的质粒载体几乎都是经过改建的。(2)作为载体必须具有多个限制酶切点，而且每种酶的切点最好只有一个。因为某种限制性内切酶只能识别单一切点，若载体上有一个以上的酶切点，则切割重组后可能丢失某些片段，若丢失的片段含复制起点区，则进入受体细胞后