DNA重组技术的基本工具应用

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1、专题一　基因工程什么叫基因工程？基因工程，又叫DNA重组技术或基因拼接技术。通俗的说，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特性。基因工程的概念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1、基因工程的基本原理2、基因工程的理论基础3、基因工程的主要优点细胞生物的遗传物质都是DNA；生物共用一套遗传密码子；生物的遗传都遵循中心法则；克服了远源杂交不亲和的障碍；目的性强，能定向地改造生物性

2、状。基因重组知识回顾实例：转基因抗虫棉抗虫棉普通棉想一想：基因工程培育抗虫棉的简要过程？苏云金芽孢杆菌提取抗虫基因与运载体DNA拼接棉花植株导入要解决的问题：1、如何从苏云金芽孢杆菌中辨别出所需基因并把它切割下来；2、如何将切割下来的抗虫基因与棉的DNA“缝合”起来。第一节基因工程操作的工具基因的剪刀——限制性内切酶基因的针线——DNA连接酶基因的运输工具——运载体“”1、“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（1）来源：（2）作用：主要从_________(如细菌)中分离出来（4）举例：原核生物_____和切割DNA分子内__________识别特定的核苷酸序列即:一种限

3、制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子。（3）特点：特异性判断：所有的限制性核酸内切酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列？原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，但是生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，以防止外来病原物的侵害。限制酶就是细菌的一种防御性工具，当外源DNA侵入时，会利用限制酶将外源DNA切割掉，以保证自身的安全。所以，限制酶在原核生物中主要起到切割外源DNA、使之失效，从而达到保护自身的目的。小资料:限制酶例如：大肠杆菌(EcoRⅠ)的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。切割具体部位:磷酸二酯键5’

4、5’3’3’5’3’5’3’黏性末端AAGCTT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。GAATTCCTTAAGCCCGGGGGGCCCEcoRⅠ结果：黏性末端（两侧切）和平末端（中心轴线切）SmaⅠ想一想限制酶所识别的序列有什么特点？限制酶所识别的序列，无论是6个核苷酸还是4个核苷酸，都可以找到一条中心轴线（如图），中心轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称、重复排列的。（中心轴线)例3：同一种限制酶切割成的黏性末端是A.①②B.①③C.①④D.②③A要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶

5、切几个切口？可产生几个黏性(平)末端？要切两个切口，产生四个黏性(平)末端。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(平)末端，然后让两者的黏性(平)末端黏合起来，就似乎可以合成重组的DNA分子了。思考?2、“分子缝合针”——DNA连接酶DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，形成________________作用：磷酸二酯键原理：催化磷酸二酯键形成可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，E·coliDNA连接酶　　　　　　　　或T4DNA连接酶即恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键T4DNA连接酶还可把平末端之间的缝隙“

6、缝合”起来，但效率较低T4DNA连接酶类型E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶来源功能大肠杆菌T4噬菌体恢复磷酸二酯键只能连接黏性末端能连接黏性末端和平末端(效率较低)相同点差别DNA聚合酶DNA连接酶区别1区别2相同点寻根问底DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗?为什么?1)只能将单个核苷酸连接到已有的核酸片段上，形成磷酸二酯键形成磷酸二酯键1)在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键2)以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键连接成一条互补的DNA链2)将DNA双链上的两个缺口同时连接起来，不需要模板⒈载体需要的条件：⑴有1~多个限制酶切点⑵对受体细胞无害⑶导

7、入基因能在受体细胞中复制、表达⑷有某些标记基因，便于筛选⑶假如目的基因导入受体细胞后不能复制或不能转录，转基因生物能有预想的效果吗？⑴作为分子运输车——载体，如果没有切割位点将会怎样？⑵霍乱菌的质粒多个限制酶切点，你会用它来做分子运输车吗？⑷目的基因有没有进入受体细胞，如何去发现？3、“分子运输车”——运载体质粒、噬菌体和动、植物病毒3、“分子运输车”——运载体常用的运载体：质粒是一种独立于细菌拟核DNA之外，能够自主复制_______________DNA分子。质粒存在于许多_____以及_______等生物中。最常用的质粒是_____