第一章基因工程第一節(jié)工具酶的發(fā)現(xiàn)

第一節(jié)工具酶的發(fā)現(xiàn)和

基因工程的誕生第一章基因工程轉(zhuǎn)讓人胰島素基因的大腸桿菌？

細(xì)菌和人是差異非常大的兩種生物,通過(guò)某種生物技術(shù),細(xì)菌能夠合成人體的胰島素，這個(gè)過(guò)程這樣進(jìn)行的呢？這可不是普通的細(xì)菌，它是嫁接了人胰島素基因的工程菌，能大量合成人胰島素。從大腸桿菌說(shuō)起一、基因工程

1.基因工程的概念基因工程又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗的說(shuō)，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來(lái)，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。其核心是構(gòu)建重組DNA分子。首只轉(zhuǎn)基因豬產(chǎn)生基因工程誕生的理論基礎(chǔ):DNA是生物遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的確立遺傳信息傳遞方式的認(rèn)定

2.基因工程誕生的理論基礎(chǔ)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的確立是基因能夠重新拼接的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)生物共用一套遺傳密碼是基因能在異體細(xì)胞中表達(dá)的基礎(chǔ)

3.基因工程創(chuàng)建的技術(shù)保障剪刀:限制性核酸內(nèi)切酶針線:DNA連接酶運(yùn)輸工具:質(zhì)粒等限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶質(zhì)?！d體第一節(jié)工具酶的發(fā)現(xiàn)和基因工程的誕生一.限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）閱讀課本，思考以下幾個(gè)問(wèn)題：1、什么是限制性核酸內(nèi)切酶？作用是什么？2、限制性核酸內(nèi)切酶如何識(shí)別、切割DNA分子？3、限制性核酸內(nèi)切酶的發(fā)現(xiàn)對(duì)于基因工程誕生有何意義？1、限制性核酸內(nèi)切酶的概念：能夠識(shí)別和切割DNA分子內(nèi)一小段特殊核苷酸序列的酶2、特點(diǎn)：具有專一性（一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子）重播3、作用能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的特定核苷酸序列，并使得每條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂什么叫粘性末端？當(dāng)限制酶從識(shí)別序列的中心軸線兩側(cè)切開(kāi)時(shí)，被限制酶切開(kāi)的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個(gè)伸出的核苷酸，他們之間正好互補(bǔ)配對(duì)，這樣的末端叫粘性末端。*什么叫平末端？當(dāng)限制酶從識(shí)別序列的中心軸線處切開(kāi)時(shí)，切開(kāi)的DNA兩條單鏈的切口，是平整的，這樣的切口叫平末端。要想獲得某個(gè)特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個(gè)切口？可產(chǎn)生幾個(gè)粘性末端？要切兩個(gè)切口，產(chǎn)生四個(gè)粘性末端。思考基因的針線：DNA連接酶

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G同種限制性核酸內(nèi)切酶切割二、DNA連接酶——“分子縫合針”

1、作用：將具有末端堿基互補(bǔ)的2個(gè)DNA片段連接起來(lái)，即連接梯子兩邊扶手的斷口（形成磷酸二酯鍵）思考：（05天津理綜）限制性內(nèi)切酶Ⅰ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—G↓GATCC—，限制性內(nèi)切酶Ⅱ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—↓GATC—。在質(zhì)粒上有酶Ⅰ的一個(gè)切點(diǎn)，在目的基因的兩側(cè)各有一個(gè)酶Ⅱ的切點(diǎn)。（1）請(qǐng)畫出質(zhì)粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。（2）請(qǐng)畫出目的基因兩側(cè)被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。（3）在DNA連接酶作用下，上述兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端能否連接？為什么？③在DNA連接酶的作用下，上述兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端能否連接起來(lái)？為什么？可以連接的，因?yàn)橛蓛煞N限制性內(nèi)切酶切割后所形成的黏性末端是相同的（或是可以互補(bǔ)的）DNA連接酶對(duì)基因工程誕生的意義?——縫合DNA片段，可以將外源基因和載體DNA連接在一起DNA聚合酶和DNA連接酶有何相同和不同點(diǎn)？思考：能形成磷酸二酯鍵的有哪些？相同區(qū)別DNA聚合酶DNA連接酶形成磷酸二酯鍵只能將單個(gè)核苷酸連接到核酸片段上;以一條DNA鏈為模板,形成互補(bǔ)的DNA鏈。將兩個(gè)DNA片段連接形成磷酸二酯鍵；將DNA雙鏈上的兩個(gè)缺口同時(shí)連接起來(lái)，不需要模板。DNA聚合酶和DNA連接酶有何相同和不同點(diǎn)？最常用的質(zhì)粒：大腸桿菌質(zhì)粒三、基因工程的載體最常用的載體：質(zhì)粒作為載體的必要條件：1、能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存2、具一個(gè)或多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接。3、具有某些標(biāo)記基因，便于進(jìn)行篩選。4、對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害作為載體的必要條件能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存具一個(gè)或多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接。具有某些標(biāo)記基因，便于進(jìn)行篩選。對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害三、質(zhì)粒最常用的質(zhì)粒：大腸桿菌質(zhì)?；蚬こ痰妮d體1、概念：能夠自主復(fù)制的雙鏈環(huán)狀DNA分子，在細(xì)菌中以獨(dú)立于染色體外的方式存在，是一種特殊的遺傳物質(zhì)。2、作用：運(yùn)載外源DNA（目的基因）進(jìn)入宿主細(xì)胞，是基因工程的載體真核生物如：酵母菌也有質(zhì)?；蜻M(jìn)入受體細(xì)胞的載體假如目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后不能復(fù)制將怎樣？作為載體沒(méi)有切割位點(diǎn)將怎樣？目的基因是否進(jìn)入受體細(xì)胞，你如何察覺(jué)？如果載體對(duì)受體細(xì)胞有害將怎樣？

1972年,科學(xué)家首次用一種限制酶切割猿猴病毒SV40的DNA和λ噬菌體DNA分子,然后使用DNA連接酶進(jìn)行連接,形成了重組的DNA分子.四、基因工程的誕生

1973年斯坦福大學(xué)的科學(xué)家進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了細(xì)菌之間的性狀轉(zhuǎn)移.同一種限制性核酸內(nèi)切酶猿猴病毒SV40的DNAR噬菌體的DNADNA連接酶重組DNA分子1972年,美國(guó)斯坦福大學(xué)的科學(xué)家合成第一個(gè)人工DNA重組產(chǎn)物同一種限制性核酸內(nèi)切酶大腸桿菌的含四環(huán)素抗性基因的質(zhì)粒大腸桿菌的含卡那霉素抗性基因的質(zhì)粒DNA連接酶重組質(zhì)粒1973年,美國(guó)斯坦福大學(xué)的科學(xué)家,第一個(gè)基因工程的誕生大腸桿菌(抗四環(huán)素和卡那霉素)1）以下說(shuō)法正確的是（）

A、所有的限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列

B、質(zhì)粒是基因工程中唯一的運(yùn)載體

C、運(yùn)載體必須具備的條件之一是：具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接

D、基因控制的性狀都能在后代表現(xiàn)出來(lái)C練習(xí)在基因工程中，切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段，需使用（）同種限制酶B.兩種限制酶同種連接酶D.兩種連接酶A.有關(guān)基因工程的敘述中，錯(cuò)誤的是（）

A、基因工程技術(shù)能定向地改造生物的遺傳性狀，培育生物