fffDNA重組技術(shù)的基本工具(動(dòng)畫(huà)很經(jīng)典)

專(zhuān)題1基因工程

基因工程是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，并通過(guò)體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類(lèi)型和生物產(chǎn)品。由于基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，因此又叫做DNA重組技術(shù)。原理？基因重組現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期日基因工程的別名操作環(huán)境操作對(duì)象操作水平基本過(guò)程實(shí)質(zhì)結(jié)果基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)生物體外基因DNA分子水平人們需要的新的生物類(lèi)型和生物產(chǎn)品剪切→拼接→導(dǎo)入→表達(dá)基因重組基因工程的概念預(yù)習(xí)現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期日1DNA重組技術(shù)的基本工具第1節(jié)現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期日DNA重組技術(shù)的基本工具準(zhǔn)確切割DNA的工具（“分子手術(shù)刀”）——限制性核酸內(nèi)切酶DNA片段的連接工具（“分子縫合針”）——DNA連接酶基因轉(zhuǎn)移工具（“分子運(yùn)輸車(chē)”）——基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期日來(lái)源種類(lèi)作用作用結(jié)果閱讀課本4-5頁(yè)“限制性核酸內(nèi)切酶——分子手術(shù)刀”的相關(guān)內(nèi)容，填寫(xiě)下表自主學(xué)習(xí)主要從原核生物中分離純化而來(lái)已經(jīng)分離出大約4000種1、識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列2、使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開(kāi)。形成兩種末端：黏性末端或平末端現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期日3’,5’-磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期日仔細(xì)觀察各限制酶識(shí)別的特定序列有何特點(diǎn)？限制酶的識(shí)別序列限制酶所識(shí)別的序列的特點(diǎn)是：呈現(xiàn)堿基互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)，無(wú)論是6個(gè)堿基還是4個(gè)堿基，都可以找到一條中心軸線，中軸線兩側(cè)的雙鏈DNA上的堿基是反向?qū)ΨQ(chēng)重復(fù)排列的，稱(chēng)為回文序列7現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期日大腸桿菌的一種限制酶(EcoRⅠ)只能識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間切開(kāi)。SmaI只能識(shí)別CCCGGG序列，并在C和G之間切開(kāi)?，F(xiàn)在是8頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期日

黏性末端黏性末端EcoRI限制酶的切割

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)，這樣的切口叫黏性末端?，F(xiàn)在是9頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期日平末端平末端SmaI限制酶的切割當(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?，F(xiàn)在是10頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期日大腸桿菌的一種限制酶(EcoRⅠ)只能識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間切開(kāi)。SmaI只能識(shí)別CCCGGG序列，并在C和G之間切開(kāi)?，F(xiàn)在是11頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期日你能推測(cè)限制酶存在于原核生物中的作用是什么嗎？原核生物易受自然界外源DNA的入侵，但生物在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中形成了一套完善的防御機(jī)制，以防止外來(lái)病原物的侵害。限制酶就是細(xì)菌的一種防御性工具，當(dāng)外源DNA侵入時(shí)，會(huì)利用限制酶將外源DNA切割掉，以保證自身的安全。所以，限制酶在原核生物中主要起到切割外源DNA、使之失效，從而達(dá)到保護(hù)自身的目的。尋根問(wèn)底為什么限制酶不剪切細(xì)菌本身的DNA？通過(guò)長(zhǎng)期的進(jìn)化，細(xì)菌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，使限制酶不能將其切開(kāi)。這樣，盡管細(xì)菌中含有某種限制酶也不會(huì)使自身的DNA被切斷，并且可以防止外源DNA的入侵?，F(xiàn)在是12頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期日例1．下圖表示限制酶切割某DNA的過(guò)程，從圖中可知，該限制酶能識(shí)別的堿基序列及切點(diǎn)是（）A．CTTAAG，切點(diǎn)在C和T之間B．CTTAAG，切點(diǎn)在G和A之間C．GAATTC，切點(diǎn)在G和A之間D．CTTAAC，切點(diǎn)在C和T之間例2：下列黏性末端屬于同一種限制性內(nèi)切酶切割的是（） A．①② B．①③ C．②④ D．③④

現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期日類(lèi)型來(lái)源功能相同點(diǎn)差別E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶大腸桿菌T4噬菌體恢復(fù)磷酸二酯鍵只能連接黏性末端能連接黏性末端和平末端(效率較低)閱讀課本第5頁(yè)“分子縫合針”——DNA連接酶的相關(guān)內(nèi)容，填寫(xiě)下表自主學(xué)習(xí)14現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期日兩DNA片段要具有互補(bǔ)的黏性末端才能拼起來(lái)DNA連接酶的縫合作用可把黏性末端之間的縫隙“縫合”起來(lái)，注意：DNA連接酶可連接雙鏈DNA中的DNA單鏈缺口，但不能連接單鏈DNA！現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期日DNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎？T4DNA連接酶還可把平末端之間的縫隙“縫合”起來(lái)，但效率較低DNA連接酶的縫合作用現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期日DNA連接酶DNA聚合酶相同點(diǎn)作用實(shí)質(zhì)化學(xué)本質(zhì)不同點(diǎn)模板作用對(duì)象

作用結(jié)果 用途都能催化形成磷酸二酯鍵都是蛋白質(zhì)

不需要需要形成完整的重組DNA分子形成DNA的一條鏈基因工程DNA復(fù)制DNA連接酶與DNA聚合酶的比較只能將單個(gè)核苷酸連接到已有的DNA片段上，形成磷酸二酯鍵在兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期日作用：將外源基因送入受體細(xì)胞。運(yùn)載體思考：1.假如目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞不能復(fù)制將怎樣？2.作為載體沒(méi)有切割位點(diǎn)（即限制酶切點(diǎn)），將會(huì)怎樣？3.目的基因是否進(jìn)入受體細(xì)胞，你如何察覺(jué)？4.如果載體對(duì)受體細(xì)胞有害將會(huì)怎樣？現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期日1.能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存。2.具多個(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。如抗菌素的抗性基因、產(chǎn)物具有顏色反應(yīng)的基因等。4.對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害。作為運(yùn)載體需要什么條件嗎？（二）種類(lèi)：細(xì)菌的質(zhì)粒、λ噬菌體衍生物、動(dòng)植物病毒等?，F(xiàn)在是19頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期日有標(biāo)記基因的存在，可用含青霉素的培養(yǎng)基鑒別。有切割位點(diǎn)能復(fù)制并帶著插入的目的基因一起復(fù)制質(zhì)?！懵兜?、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的、獨(dú)立于細(xì)菌染色體（即擬核DNA）之外，并具有自我復(fù)制能力的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子。最常用運(yùn)載體——質(zhì)粒

實(shí)際上在基因工程操作中，真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過(guò)人工改造的?，F(xiàn)在是20頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期日例3．下列哪項(xiàng)通常不被用作基因工程的運(yùn)載體A．細(xì)菌質(zhì)粒B．噬菌體C．動(dòng)植物病毒D．細(xì)菌核區(qū)的DNA例4．以下說(shuō)法正確的是()A．限制酶與DNA連接酶作用的化學(xué)鍵不相同B．質(zhì)粒是基因工程中惟一的運(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．限制性核酸內(nèi)切酶的操作對(duì)象是原核細(xì)胞

DC現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期日為什么能把一種生物的基因“嫁接”到

另一種生物上并成功表達(dá)？1、大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)都是DNA，且主要為雙螺旋結(jié)構(gòu)，即不同生物的DNA分子基本結(jié)構(gòu)是相同的，都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。所以不同的生物DNA可以嫁接2、地球上的所有生物共用一套遺傳密碼，所以，一種生物的基因可以在另外一種生物體內(nèi)得以表達(dá)尋根問(wèn)底現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有24頁(yè)\編輯于星期日GAATTCCGTAGAATTCGGATT嘗試寫(xiě)出下列序列受EcoRI限制酶作用后的黏性末端CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTCTTAAGGCATCTTAAGCCTAACTTCATGAATTCCCTAA

GAAGTACTTAAGGGATT練一練:GGCATCTTAAAATTCCGTAG目的基因載體片段現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有24頁(yè)