基因工程的基本工具公开课

《基因工程的基本工具》讲义基因工程作为现代生物技术的核心领域，为人类解决许多重大问题提供了强大的手段。

要深入理解基因工程，首先需要了解其基本工具，就如同工匠需要熟悉手中的工具才能打造出精美的作品一样。

一、限制性内切酶限制性内切酶，简称限制酶，是基因工程中的“剪刀”。

它能够识别特定的核苷酸序列，并在特定的位点切割 DNA 分子。

这些酶的发现具有一定的偶然性。

在细菌中，它们被用于抵御外来DNA 的入侵，通过切割入侵的 DNA 来保护自身。

科学家们巧妙地利用了这一特性，将其应用于基因工程中。

限制酶具有高度的特异性，不同的限制酶识别的核苷酸序列不同，切割的位点也不同。

例如，EcoRI 识别的序列是 5' GAATTC 3' ，并在G 和 A 之间切割。

限制酶切割 DNA 产生的末端有两种类型：黏性末端和平末端。

黏性末端是指被切割后的DNA 片段末端有单链突出，就像“粘性的尾巴”，容易相互连接；平末端则是平整的切口。

二、DNA 连接酶有了“剪刀”将 DNA 切断，还需要“胶水”将其连接起来，这就是DNA 连接酶的作用。

DNA 连接酶能够将两个具有相同黏性末端或平末端的 DNA 片段连接在一起，形成一个完整的 DNA 分子。

在基因工程中，常用的 DNA 连接酶有 T4 DNA 连接酶等。

DNA 连接酶连接的是 DNA 片段之间的磷酸二酯键，这是保证DNA 分子结构稳定的重要化学键。

三、载体基因工程中，目的基因需要一个“运输工具”才能进入受体细胞并稳定存在和表达，这个“运输工具”就是载体。

常见的载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。

质粒是一种小型的环状 DNA 分子，存在于许多细菌和酵母菌中。

它具有自主复制能力，并且能够携带一些外源基因。

作为载体，需要具备一些重要的特点。

首先，要有一个或多个限制酶切割位点，以便插入目的基因。

其次，要有标记基因，用于筛选含有目的基因的受体细胞。

例如，氨苄青霉素抗性基因可以用来筛选导入了重组质粒的细菌。

第1课时基因工程的操作工具第1课时基因工程的操作工具课程一.1 DNA重组技术的基本工具【课前导学】1.1 DNA重组技术的基本工具一、基因工程的原理：基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外赋予生物新的基因特征，创造更符合人们需求的新生物类型和生物产品。

因为基因工程是在水平水平上设计和建造的，所以也被称为基因工程。

二、限制性核酸内切酶1.切割DNA的工具是，也称为。

2、这类酶在生物体内能将外来的dna切断，即能够限制异源dna的侵入并使之失去活力，但对自己的dna却无损害作用，这样可以保持细胞原有的遗传信息。

3.由于这种切割是在DNA分子内进行的，因此被称为限制性内切酶（简称限制性内切酶）。

4.DNA分子的限制性内切酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式，即和。

三、dna连接酶――“分子缝合针”根据DNA连接酶的不同来源，它们可分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为e?colidna连接酶。

e?colidna连接酶只能将连接起来，不能将双链dna片段平末端之间进行连接。

另一种是从T4 DNA连接酶中分离出来的。

T4 DNA连接酶可以“缝合”互补和双链DNA片段，但连接效率相对较低。

四、基因进入受体细胞的载体――“分子运输车”1.在基因操作过程中，载体有两个用途：一是作为载体将目标基因转移到宿主细胞；第二种是利用它在宿主细胞中复制大量目标基因。

2、现在通常使用的载体是，它是一种相对分子质量较小、独立于拟核dna之外的环状dna，有的细菌中有一个，有的细菌中有多个。

3.质粒可以通过细菌之间的连接从一种细菌转移到另一种细菌，这种连接可以复制或整合到细菌假核DNA中，并通过假核DNA的复制进行复制。

4、其他载体还有和等。

5、作为载体必须具备以下条件：能在宿主细胞中复制并稳定保存；具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；它有一些用于筛选的标记基因，如抗生素耐药基因、产品颜色反应基因等[摘要]归纳点1基因工程的概念基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程结果归纳点2基因工程的工具及其比较基因剪接技术或DNA重组技术→ 拼接→ 介绍→ 在生物体外的基因DNA分子水平上表达人类所需的基因产物1。

第1课时基因工程的操作工具第1课时基因工程的操作工具第一课时1.1dna重组技术的基本工具【课前导学】1．1dna重组技术的基本工具一、基因工程的原理：基因工程就是指按照人们的心愿，展开严苛的设计，通过体外和，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

由于基因工程是在水平上进行设计和施工的，因此又叫做。

二、限制性核酸内乌酶1、切割dna的工具是，又称。

2、这类酶在生物体内能将外来的dna阻断，即为能管制异源dna的入侵并使之失去活力，但对自己的dna却并无侵害促进作用，这样可以维持细胞旧有的遗传信息。

3、由于这种切割作用是在dna分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶（简称限制酶）。

4、dna分子经限制酶切割产生的dna片段，末端通常有两种形式，即和。

三、dna连接酶――“分子包扎针”根据dna连接酶的来源不同，可以将它分为两类：一类从大肠杆菌中拆分获得的，称作e?colidna连接酶。

e?colidna连接酶就可以将连接起来，无法将双链dna片段平末端之间展开相连接。

另一类是从分离出来的，称为t4dna连接酶。

t4dna连接酶既可以“缝合”双链dna 片段互补的，又可以“缝合”双链dna片段的，但连接之间的效率比较低。

四、基因步入受到体细胞的载体――“分子运输车”1、基因操作过程中使用载体两个目的：一是用它作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞中去；二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制。

2、现在通常采用的载体就是，它就是一种相对分子质量较小、单一制于核糖体dna 之外的环状dna，有的细菌中存有一个，有的细菌中存有多个。

3、质粒通过细菌间的接合由一个细菌向另一个细菌转移，可以复制，也可整合细菌拟核dna中，随着拟核dna的复制而复制。

4、其他载体除了和等。

5、做为载体必须具有以下条件：能够在宿主细胞中复制并稳定地保存；具备多个管制酶切点，以便与外源基因相连接；具有某些标记基因，便于进行筛选，如对抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。