DNA重組技術(shù)的基本工具

DNA重組技術(shù)的基本工具單位：哈爾濱市第十一中學(xué)作者：梁百艷人教（PEP）課標(biāo)版高中生物選修三基因工程的概念

基因工程又叫做

或

。通俗地說(shuō)，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種

提取出來(lái)，加以

，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，

改造生物的遺傳性狀。基因拼接技術(shù)DNA重組技術(shù)基因修飾改造定向地基因工程名稱基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)實(shí)質(zhì):基因重組操作環(huán)境生物體外操作對(duì)象基因操作水平DNA分子水平基本過(guò)程“剪切”“拼接”“導(dǎo)入”“表達(dá)”結(jié)果人類需要的基因產(chǎn)物基因工程的概念這種技術(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)進(jìn)行無(wú)性繁殖，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。轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉抗蟲(chóng)棉普通棉棉花棉鈴蟲(chóng)

屬鱗翅目，夜蛾科。為害棉花時(shí)，主要以幼蟲(chóng)蛀食棉花的蕾、花、鈴。蕾被蛀食后苞葉張開(kāi)變黃，2—3天后即脫落。1只幼蟲(chóng)常為害十多個(gè)蕾鈴，嚴(yán)重的蕾鈴脫落一半以上?；蚬こ膛嘤瓜x(chóng)棉的簡(jiǎn)要過(guò)程：普通棉花(無(wú)抗蟲(chóng)特性)蘇云金芽孢桿菌提取抗蟲(chóng)基因與運(yùn)載體DNA拼接導(dǎo)入棉花細(xì)胞(含抗蟲(chóng)基因)棉花植株(有抗蟲(chóng)特性)DNA重組技術(shù)的基本工具“分子手術(shù)刀”──限制酶“分子縫合針”──DNA連接酶“分子運(yùn)輸車”──基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體一、限制性核酸內(nèi)切酶——“分子手術(shù)刀”1、來(lái)源：2、作用：

能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且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)。（1）識(shí)別特定核苷酸序列（2）從特定部位的兩個(gè)核苷酸之間切開(kāi)主要從原核生物中分離純化酶具有專一性T磷酸二酯鍵1234512345A3、結(jié)果黏性末端平末端當(dāng)限制酶在它識(shí)別序列的中心軸線兩側(cè)將DNA的兩條鏈分別切開(kāi)時(shí)，產(chǎn)生的是黏性末端當(dāng)限制酶在它識(shí)別序列的中心軸線處切開(kāi)時(shí)，產(chǎn)生的是平末端

大腸桿菌(E.coli)的一種限制酶能識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間切開(kāi)。限制酶什么叫黏性末端？限制酶什么叫黏性末端？什么叫黏性末端？

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。什么叫平末端？

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。類型E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶來(lái)源功能大腸桿菌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)相同點(diǎn)差別二“分子縫合針”——DNA連接酶二、“分子縫合針”——DNA連接酶1、種類：2、作用部位：兩類E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶

磷酸二酯鍵

DNA連接酶可把黏性末端之間的縫隙“縫合”起來(lái)，即把梯子兩邊扶手的斷口連接起來(lái)，這樣一個(gè)重組的DNA分子就形成了。GCTTAAGCTTAADNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎？AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGTTTTAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGTTTTAAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGTTGTTAAG

T

AC

AA

A

T

GCGACGTGTTATAG

T

AC

AA

A

T

GGCGGTTATTATCDNA連接酶DNA聚合酶連接DNA鏈雙鏈單鏈連接部位連接兩個(gè)DNA片段，形成磷酸二酯鍵將單個(gè)脫氧核苷酸和DNA片段相連，形成磷酸二酯鍵質(zhì)粒：質(zhì)粒是基因工程最常用的運(yùn)載體。質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)立于細(xì)菌擬核DNA之外，并且有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子。三、“分子運(yùn)輸車”—基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體：載體應(yīng)具備的條件

(1)能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并自我復(fù)制。(2)有一個(gè)至多個(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，以便進(jìn)行篩選目前常用的兩類運(yùn)載體1.質(zhì)粒（最常用）2.入噬菌體衍生物和動(dòng)植物病毒等。

以質(zhì)粒為載體的DNA

克隆過(guò)程小結(jié)基因工程的工具限制酶主要存在于原核生物中具有專一性(識(shí)別序列)切開(kāi)DNA分子的磷酸二酯鍵DNA連接酶連接磷酸二酯鍵種類E.coliDNA連接酶T4DNA連接酶運(yùn)載工具具備的條件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,大小適中能在宿主細(xì)胞中自我復(fù)制并穩(wěn)定存在具一個(gè)至多個(gè)限制酶切位點(diǎn)具標(biāo)記基因質(zhì)粒、λ噬菌體衍生物、動(dòng)植物病毒1.以下說(shuō)法正確的是（）

A、所有的限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列

B、質(zhì)粒是基因工程中唯一的運(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、DNA連接酶使黏性末段的堿基之間形成氫鍵C練習(xí)2.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DNAD3.現(xiàn)有一長(zhǎng)度為1000堿基對(duì)(bp）的DNA分子，用限制性核酸內(nèi)切酶EcoR1酶切后得到