细胞核的结构与功能:
1.分布:除植物成熟筛管细胞和哺乳动物成熟红细胞外,真核细胞都有细胞核。
2.细胞核的结构
核膜——是选择透过性膜,但不是半透膜。
染色质——DNA+蛋白质,染色质和染色体是细胞中同一种物质和不同时期的两种形态功能。
核孔——核质之间进行物质交换的孔道。
细胞是一个有机的统一整体:
1.从结构上看
(1)细胞核与细胞质通过核孔可以相互沟通。
(2)核膜、细胞器膜与细胞膜相互连接构成细胞完整的生物膜系统。
(3)内质网膜、高尔基体膜、细胞膜可通过具有膜的小泡相互转化。
2.从功能上看:细胞各部分相互联系、分工合作、协调一致地完成各项生命活动。细胞只有保持结构完整性才能完成正常的生命活动。
3.从调控上看:细胞核是遗传物质储存和复制的主要场所,是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心。但细胞核所需的营养物质及能量都来自细胞质,二者相互依存,不可分割。
4.与外界的联系——不断地与外界进行物质交换和能量转换,与外界环境形成一个统一的整体。
知识拓展:
1、核膜与核孔都具有选择透过性,核膜也具有一定的流动性。
2、核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关,代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞,核孔数量多,核仁较大。
3、不进行分裂的细胞染色后只看到染色质而看不到染色体。
例 以下关于细胞核结构与功能的叙述,正确的是( )
A.核内存在易被碱性染料染成深色的物质
B.在不同的细胞内,核仁的大小和数量相同
C.核膜是单层膜,把核内物质与细胞质分开
D、核孑L是包括DNA在内的大分子物质任意通过的通道
答案A
DNA重组技术的基本工具:1、基因工程的概念:
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 |
2、基本工具:
(1)“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)
①来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
②功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且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,因此具有专一性。
③结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。
即 当限制性内切酶作用于特定的DNA时,把这段序列沿着特定的切点切开的这个过程分两种情况:
a、沿着中轴线切口(即沿着DNA双链中对应的磷酸二酯键)切开,得到的就是两个平末端;
b、在中轴线的两端切口切开,得到的就是两个黏性末端。例如:EcoRⅠ限制性内切酶就可以识别G/AATTC的DNA序列,然后在G和A间切开,得到的就是两个黏性末端(之间可以根据碱基互补配对原则重组)限制酶的切口不都是一长一短的,一长一短的叫黏性末端,一样长的叫平末端。“粘性末端”在高中教材中也作“黏性末端”。如图:
(2)“分子缝合针”——DNA连接酶
种类 |
E·coli-DNA连接酶 |
T4-DNA连接酶 |
来源 |
大肠杆菌 |
T4噬菌体 |
功能特性 |
只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来 |
缝合两种末端,但连接平末端之间的效率较低 |
相同点 |
都缝合磷酸二酯键,如图: |
(3)“分子运输车”——载体
①载体具备的条件:能在受体细胞中复制并稳定保存;具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入;具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。
②最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
③其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒
知识点拨:
1、限制酶识别的序列的特点:呈现碱基互补对称,无论是奇数个碱基还是偶数个碱基,都可以找到一条中心轴线,如图,中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的。如以中心线为轴,两侧碱基互补对称;以为轴,两侧碱基互补对称。
2、获取目的基因和切割载体时使用同种限制酶,目的是产生相同的黏性末端。
3、获取一个目的基因需限制酶剪切两次,共产生 4个黏性末端或平末端。
4、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。