DNA重組技術(shù)的基本工具-精講版課件

1、專題1 基 因 工 程 基因工程又叫基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。該技術(shù)是在生物體外，通過(guò)對(duì)DNA分子進(jìn)行人工“剪切”和“拼接”，對(duì)生物的基因進(jìn)行改造和重新組合，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)，使重組基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生出人類所需要的基因產(chǎn)物。什么是基因工程？轉(zhuǎn) 基 因 生 物普通棉花(無(wú)抗蟲(chóng)特性)蘇云金芽孢桿菌提取抗蟲(chóng)基因棉花細(xì)胞(含抗蟲(chóng)基因)棉花植株(有抗蟲(chóng)特性)重組DNA導(dǎo)入形成基因工程培育抗蟲(chóng)棉的簡(jiǎn)要過(guò)程：載體 DNA重組技術(shù)的基本工具DNA片段的連接工具 （“分子縫合針”）基因轉(zhuǎn)移工具 （“分子運(yùn)輸車）限制性內(nèi)切酶DNA連接酶運(yùn)載體準(zhǔn)確切割DNA的工具 （“分子手術(shù)刀”） 切割DNA的工具

2、是限制性核酸內(nèi)切酶，又稱限制酶。這類酶主要是從原核生物中分離純化出來(lái)的?，F(xiàn)在已分離出約4000種限制酶。限制酶能識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列。分子手術(shù)刀特點(diǎn)：限制酶能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且在特定的位點(diǎn)切割DNA分子。（專一性）例如：大腸桿菌(E.coli)的EcoR限制酶能識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間切開(kāi)。黏性末端黏性末端回文序列如何切割DNA分子呢？ 切割DNA分子實(shí)質(zhì)是斷開(kāi)兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵。GCTAATAATTCGGCG A A T T C C T T A A G 中軸線C T T A A G A A T T C G C C C G G

3、 G G G G C C C C C CG G GG G GC C C黏性末端平 末 端尋根問(wèn)底一 限制酶在原核生物中主要起切割外源DNA使之失效的作用，從而達(dá)到保護(hù)自身的目的。見(jiàn)思考與探究2 生物在長(zhǎng)期演化過(guò)程中，含有某種限制酶的細(xì)胞，其DNA分子中不具備這種限制酶的識(shí)別切割序列，或者通過(guò)甲基化酶將甲基轉(zhuǎn)移到所識(shí)別序列的堿基上，使限制酶不能切割。 DNA連接酶 將被限制酶切開(kāi)的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二脂鍵拼接起來(lái)形成新的DNA分子。有Ecoli DNA連接酶（大腸桿菌）和T4 DNA連接酶（噬菌體）兩類。兩種酶的區(qū)別：（1）Ecoli DNA連接酶只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端之間連接起來(lái)

4、。（2）T4 DNA連接酶都能連接黏性末端和平末端，但連接平末端之間的效率比較低。分子縫合針AATTGCCTTAAG磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵G A A T T C C T T A A G 即脫氧核糖、磷酸基之間的連接 GP APG A A T T C C T T A A G 即脫氧核糖、磷酸基之間的連接 GP APGCTAATAATTCGGCDNA復(fù)制DNA聚合酶只能將單個(gè)核苷酸加到已有的單鏈核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯鍵,需要摸板。DNA連接酶是連接兩個(gè)雙鏈DNA片段的末端，形成磷酸二酯鍵,不需要摸板。尋根問(wèn)底二 能將外源基因送入細(xì)胞的工具就是運(yùn)載體。常用的載體是質(zhì)粒，還有噬菌體的衍生物、動(dòng)植

5、物病毒等。作為運(yùn)載體的條件能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存。具多種限制酶切點(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。分子運(yùn)輸車質(zhì)粒擬核大腸桿菌細(xì)胞 TCCTAG AGGATCTTAAAATTCTCGGTATGGAGCCATACTTAAAATTCCATAC GGTATG ATAGCATGCTATCCATG TATCGTACGATAGGTACTTAAAATTCGGCATAC GCCGTATG 模擬制作1.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（ ）A.同種限制酶 B. 兩種限制酶C.同種連接酶 D. 兩種連接酶2.基因工程常用的受體細(xì)胞有（ ）（1）大腸桿菌 （2

6、）枯草桿菌（3）支原體 （4）動(dòng)植物細(xì)胞A. （3）（4） B. （1）（2）（4）C. （2）（3）（4） D. （1）（2）（3）AB3.不屬于質(zhì)粒被選為基因運(yùn)載體的理由是 （ ）A、能復(fù)制B、有多個(gè)限制酶切點(diǎn) C、具有標(biāo)記基因D、它是環(huán)狀DNAD4.基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)施工的。在基因操作的基本步驟中，不進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)的步驟是 （ ）A、人工合成目的基因 B、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合C、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 D、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)C6、關(guān)于限制酶的說(shuō)法中，正確的是（ ）A、限制酶是一種酶，只識(shí)別GAATTC堿基序 列B、EcoRI切割的是GA之間的氫鍵C限制酶一般不切割自身的DNA分子，只切 割外源DNAD限制酶只存在于原核生物中答案：C7.下列四條DNA分子，彼此間具有粘性末端的一組是 A B C D答案：D實(shí)例38、以下是兩種限制酶切割后形成的DNA片段，試分析：GC AATTC GC CTTAA CG G CG G(1)其中和 是由一種限制酶切割形成的 末