教育精品：11DNA重组技术的基本工具

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,专题1 基因工程,2,、原 理：,3,、操作水平：,4,、结 果,：,基因重组,DNA,分子水平,定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。,基因工程,1,、概念：,称基因拼接技术或,DNA,重组技术,就是按照人们的意愿，把,一种生物,的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到,另一种生物,的细胞里，,定向,地改造生物的遗传性状,。,准确切割,DNA,的工具（“分子手术刀”）,DNA,片段的连接工具（“分子缝合针”）,基因转移工具（“分子运输车”）,基因的大小以纳米计算，要对它进行剪切、拼接等操作，没有非常精细的工具是不行的。进行基因操作最少需要以下三种工具：,1.1DNA,重组技术的基本工具,1,、限制性核酸内切酶,作用,能识别双链,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,。,磷酸二酯键,即脱氧核糖、磷酸之间的连接,A,T,G,G,C,A,T,C,T,T,C,G,A,A,来源,:,主要从原核生物中分离出来,结果,:,产生黏性末端和平末端,大多数限制酶的识别序列由,6,个核苷酸组成，例如，,EcoR,、,Sma,，也有少数由,4,、,5,或,8,个核苷酸组成。,G A A,T T C,C T T,A A G,中轴线,C T T,A A,G,A A,T T C,G,大肠杆菌的一种限制酶（,EcoR,),能识别,GAATTC,序列，,SmaI,识别,CCCGGG,序列,:,C C C,G G G,G G G,C C C,C C C,G G G,G G G,C C C,黏性末端,平末端,原核生物很容易受到自然界中外源,DNA,的入侵，,但是长期的进化过程中，这些原核生物却没有因为,外源,DNA,的入侵而灭绝。,根据我们掌握的知识，你能推测这类酶在原核生物中的作用是什么吗？,原核生物细胞中的限制酶会将外源,DNA,切割掉，使之失效，以保证自身的安全，但是不会切割自身的,DNA,，这是原核生物在长期进化过程中形成的一套防御机制。,GAATTCCGTAGAATTCGGATT,尝试写出下列序列受,EcoRI,限制酶作用后的黏性末端,CTTCATGAATTCCCTAA,GAAGTACTTAAGGGATT,CTTAAGGCATCTTAAGCCTAA,CTTCATG AATTCCCTAA,GAAGTACTTAA GGGATT,练一练:,GGCATCTTAA,AATTCCGTAG,2,、,DNA,连接酶,“,分子缝合针”,作用,把两条,DNA,末端之间的缝隙“缝合”起来。,G,A,A T T C,C T T A,A,G,即脱氧核糖、磷酸基之间的连接,G,P,A,P,限制酶切割后有两种不同的结果，一种产生黏性末端，一种产生平末端。那么恢复它们的连接时，所用,DNA,连接酶是否一样呢？,E.coliDNA,连接酶：连接黏性末端,T,4,DNA,连接酶：连接黏性末端和平末端,DNA,连接酶,DNA,聚合酶,连接,DNA,链,双链,单链,连接部位,两,DNA,片段之间的磷酸二酯键,将游离的脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接起来。,寻根问底,：,DNA,连接酶和,DNA,聚合酶是一回事吗？为什么？,3,、基因的运输工具,运载体,常用的运载体：质粒、噬菌体和动植物病毒等,标记基因，便于进行检测。,质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物中,是细菌拟核外能够自主复制的很小的环状,DNA,分子,.,作为载体的必要条件,能自我复制并稳定保存,具有一个或多个限制酶切点,具有标记基因,对受体细胞无害,随堂练习：,1,、关于限制酶的说法中，正确的是（）,A,、限制酶是一种酶，只识别,GAATTC,碱基序列,B,、,EcoRI,切割的是,GA,之间的氢键,C,限制酶一般不切割自身的,DNA,分子，只切割外源,DNA,D,限制酶只存在于原核生物中,答案：,C,2.,（多选）,有关基因工程的叙述中，错误的是,A,、基因工程技术能定向地改造生物的遗传性状，培育生物新品种,B,、重组,DNA,的形成在细胞内完成,C,、目的基因须由运载体导入受体细胞,D,、质粒都可作为运载体,答案：,BD,3.,下列四条,DNA,分子，彼此间具有粘性末端的一组是,A,B,C,D,答案：,D,