理化生]上课用DNA重组技术的基本工具

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1、Thecamelecow定向基因改造设想设想一能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？能否让细菌“吐出”蚕丝？设想二能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？设想三经过多年的努力，科学家于20世纪70年代创立了可以定向改造生物的新技术——基因工程。基因工程基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程实质结果基因拼接技术或DNA重组技术生物体外基因DNA分子水平人类需要的基因产物剪切→拼接→导入→表达基因重组基因工程的概念资料分析位于费城托马斯·杰斐逊大学的希拉里和她的同事成功地将人体狂犬病抗体的DNA译码移入烟草作物中。转基因烟草作物可以产生一种人体

2、蛋白质，而这种物质能抗击致命性的狂犬病病毒。此转基因实验实现了哪种生物的哪些性状在另外哪种生物中表达？性状的表达与我们从前学过的什么过程有关？要实现药物基因在烟草中的表达，要提前做哪些关键工作?思考基因工程生产狂犬病抗体简要过程：人的细胞提取狂犬病抗体基因与运载体DNA拼接导入烟草作物(含狂犬病抗体基因)生产狂犬病抗体上述生产狂犬病抗体的关键步骤是什么？基因工程基因工程生产狂犬病抗体的关键步骤：关键步骤一：狂犬病抗体基因的获取关键步骤二：狂犬病抗体基因与运载体DNA连接关键步骤三：狂犬病抗体基因导入受体(烟草作物)细胞基因工程解决狂犬病抗体生产的关键步骤需要哪些

3、工具？限制性内切酶DNA连接酶运载体分子手术刀分子缝合针分子运输车基因操作的工具基因的剪刀（分子手术刀）基因的针线（分子缝合针）基因的运输工具（分子运输车）到哪里去寻找这种酶DNA重组技术的基本工具——限制性核酸内切酶（限制酶）——DNA连接酶——运载体①分布：主要在原核生物中。主要存在于原核细菌中，帮助细菌限制外来DNA的入侵（1）限制酶举例：大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。限制酶什么叫黏性末端？被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。思考：是否所有的

4、限制酶切割DNA后都会产生粘性末端呢？什么叫平末端？当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。限制酶②作用特点是什么？（1）限制酶性，识别双链DNA分子的核苷酸序列，切割切点。②作用特点是什么？（1）限制酶切断的是什么键?专一特定特定专一性，识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，切割特定切点。②作用特点是什么？（1）限制酶切断的是什么键?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.与我们学过的DNA酶相同吗？限制性内切酶作用过程点击播放GAATTCGATTACDNA的二级结构磷酸二酯键氢键限制酶的识别

5、特点以中轴线双侧的DNA上碱基呈反向对称，重复排列GAATTCCCCGGGCTTAAGCCCGGG③作用的结果是什么？（1）限制酶产生黏性未端和平末端④举例：EcoR1限制酶、Sma1限制酶GAATTCCTTAAGCCCGGGGGGCCC一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切割点上将DNA分子切断。目前已发现的限制酶有200多种。如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？会产生相同的黏性末端，然后让两者的黏性末端黏合起来，就似乎可以合成重组的DNA分子了。基因的针线：DNA连接酶GAATTCCTTAAGGAATTCCTTAAGGCT

6、TAAAATTCGGCTTAAAATTCGGCTTAAAATTCG同种限制酶切割①DNA连接酶作用的部位?（2）DNA连接酶作用部位：是磷酸二酯键（扶手）不是氢键（梯子）DNA连接酶将两条DNA链连接起来的酶。磷酸和脱氧核糖之间的键：磷酸二酯键与DNA聚合酶作用相同吗？（2）DNA连接酶①连接的部位：ATGCATGC连接酶连接磷酸二酯键DNA连接酶的作用过程：靶序列靶序列引物Ⅰ引物Ⅱ5’3’5’5’3’5’3’3’TaqDNA聚合酶DNA连接酶和DNA聚合酶都是形成磷酸二酯键多聚酶链式反应扩增DNA片段磷酸和脱氧核糖之间的键：磷酸二酯键二者在来源和功能上的区别（

7、2）DNA连接酶①连接的部位：②结果：③举例：E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。重组DNA分子（外源基因）？如何将外源基因送入受体细胞呢？CTTAAGAATTCG基因进入受体细胞的载体?要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物体内进行表达，首先得将这个基因送到乙生物的细胞内去！将外源基因送入受体细胞。（3）运载体①作用②种类：能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。质粒、噬菌体和动植物病毒。作为基因工程的载体需要怎样的条件呢？议一议2、能否用霍乱弧菌的质粒作为基因载体？3、作为载体，若没有切割

8、位点将怎样？4、携带目的