DNA重组技术的基本工具(36)

1、复习复习1 1、生物体的遗传物质是什么？、生物体的遗传物质是什么？ 生物体遗传的基本单位是什么？生物体遗传的基本单位是什么？2 2、为什么生物界的各种生物间的、为什么生物界的各种生物间的 性状有如此大的差别呢？性状有如此大的差别呢？3 3、生物的性状是怎样表达的？、生物的性状是怎样表达的？基因工程的产物：多彩小鱼多彩小鱼转基因小鼠转基因小鼠转基因小猪转基因小猪辣椒香蕉辣椒香蕉蓝色玫瑰蓝色玫瑰黑籽番茄黑籽番茄基因工程的概念：基因工程的概念： 基因工程又叫基因工程又叫基因拼接技术基因拼接技术或或DNA重组重组技术技术。该技术是在生物。该技术是在生物体外体外，通过对，通过对DNA分分子进行人工子进行

2、人工“剪切剪切”和和“拼接拼接”，对生物的，对生物的基因进行基因进行改造改造和和重新组合重新组合，然后，然后导入受体细导入受体细胞胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内内表达表达，产生出人类所需要的，产生出人类所需要的基因产物基因产物。科技探索之路：基础理论和技术发展催生了基因工程基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路：基础理论和技术发展催生了基因工程基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路：基础理论和技术发展催生了基因工程基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路：基础理论和技术发展催生了基因工程基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路：

3、基础理论和技术发展催生了基因工程基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路：基础理论和技术发展催生了基因工程基础理论和技术发展催生了基因工程1)1)基因转移载体的发现基因转移载体的发现 2)2)工具酶的发现工具酶的发现3)DNA3)DNA合成和测序技术的发明合成和测序技术的发明4)DNA4)DNA体外重组的实现体外重组的实现 5)5)重组重组DNADNA表达实验的成功表达实验的成功6)6)第一例转基因动物问世第一例转基因动物问世 7)PCR7)PCR技术的发明技术的发明没有基础理论的研究成果，没有技术方面的创没有基础理论的研究成果，没有技术方面的创新发明，基因工程不可能诞生，也不可能迅速新发

4、明，基因工程不可能诞生，也不可能迅速崛起。崛起。重组重组DNA导入导入形成形成基因工程培育抗虫棉的关键步骤：1-1 DNA重组技术的基本工具“分子手术刀分子手术刀” 限制酶限制酶 “分子缝合针分子缝合针” DNADNA连接酶连接酶 “分子运输车分子运输车” 基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体 特定的核苷酸序特定的核苷酸序列列粘性末端粘性末端平末端平末端酶的特异性酶的特异性一、限制性核酸内切酶“分子手术刀”1 1来源：来源：主要从主要从原核生物原核生物中分离纯化。中分离纯化。2 2作用：作用：识别特定核苷酸序列，使每条链中识别特定核苷酸序列，使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的特定部位

5、的两个核苷酸之间的磷酸二酯键磷酸二酯键断开。断开。3 3作用结果：作用结果：产生黏性末端或平末端。产生黏性末端或平末端。思考：限制酶在于原核生物中的作用？思考：限制酶在于原核生物中的作用？思考l在自然界中有一些生物的在自然界中有一些生物的DNA可能进入另可能进入另一种生物的细胞中。我们有没有学过相关一种生物的细胞中。我们有没有学过相关的实例？的实例？l现今存在的生物为什么没有在长期的进化现今存在的生物为什么没有在长期的进化过程中被外源过程中被外源DNA的入侵而灭绝，仍能保的入侵而灭绝，仍能保持一种稳定状态？持一种稳定状态？l怎样才能使外来的怎样才能使外来的DNA失效从而保护自身？失效从而保护自

6、身？ 原核生物很容易受到自然界中外源原核生物很容易受到自然界中外源DNADNA的入侵，的入侵，但是长期的进化过程中，这些原核生物却没有因为但是长期的进化过程中，这些原核生物却没有因为外源外源DNADNA的入侵而灭绝。的入侵而灭绝。 根据我们刚刚掌握的知识，你能推测这其中的根据我们刚刚掌握的知识，你能推测这其中的原因吗？原因吗？ 原核生物细胞中的原核生物细胞中的限制酶会将外源限制酶会将外源DNADNA切割掉切割掉，使之失效，以保证自身的安全，使之失效，以保证自身的安全，但是不会切割自身但是不会切割自身的的DNADNA，这是原核生物在长期进化过程中形成的一，这是原核生物在长期进化过程中形成的一套防

7、御机制。套防御机制。寻根问底寻根问底：ATGCATGC2、作用：、作用：限制酶切割磷酸二酯键限制酶切割磷酸二酯键3、结果：形成黏性末端、结果：形成黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端平末端平末端 平末端平末端3、结果：形成平末端、结果：形成平末端1、CTGCAG2、GCGC基因的针线基因的针线DNADNA连接酶连接酶切断的切断的DNA片段要与受体细胞的片段要与受体细胞的DNA连接，你觉得可以用什么酶？连接，你觉得可以用什么酶？作用部位：作用部位：（扶手）（扶手）（梯子）（梯子）连接酶类型二、“分子缝合针” DNA连接酶两两DNADNA片段要具有片段要具有互补互补的黏性末端的黏性末端才能拼起

8、来才能拼起来DNADNA连接酶的缝合作用连接酶的缝合作用可把黏性末端之间的可把黏性末端之间的缝隙缝隙“缝合缝合”起来起来，注意：注意：DNADNA连接酶可连接双链连接酶可连接双链DNADNA中的中的DNADNA单链缺口，单链缺口，但不能连接单链但不能连接单链DNADNA！DNADNA连接酶与连接酶与DNADNA聚合酶是一回事吗？聚合酶是一回事吗？T4 DNA连接酶还可把平末端之间的缝隙“缝合”起来，但效率较低DNADNA连接酶的缝合作用连接酶的缝合作用A A T T GA A T T GC CA AA AT TT TA AA AT TT TDNA聚合酶聚合酶DNA聚合酶聚合酶DNA聚合酶聚合酶

9、DNA聚合酶聚合酶DNA聚合酶聚合酶DNA聚合酶的作用聚合酶的作用基因进入受体细胞的载体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先得将这个基因送到乙生物的细胞内去！能将外源基因送入细胞的工内去！能将外源基因送入细胞的工具就是具就是载体载体。基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体l假如目的基因导入受体细胞后不能复制将假如目的基因导入受体细胞后不能复制将怎样？怎样？l作为载体没有切割位点将怎样？作为载体没有切割位点将怎样？l目的基因是否进入受体细胞，你如何察觉？目

10、的基因是否进入受体细胞，你如何察觉？l如果载体对受体细胞有害将怎样？如果载体对受体细胞有害将怎样？三、“分子运输车” 载体1 1载体需要的条件：载体需要的条件：2 2常用运载体：常用运载体：细菌的质粒细菌的质粒噬菌体衍生物或某些动植物病毒。噬菌体衍生物或某些动植物病毒。常用的载体：质粒l2和7能连接形成ACGT TGCA；l4和8能连接形成GAATTC CTTAAG；l3和6能连接形成GCGC CGCG；l1和5能连接形成CTGCAG GACGTC。课堂练习：1. 在基因工程中，切割运载体和含有在基因工程中，切割运载体和含有目的基因的目的基因的DNA片段，需使用（片段，需使用（ ）A. 同种限制酶同种限制酶 B. 两种限制酶两种限制酶C. 同种连接酶同种连接酶 D. 两种连接酶两种连接酶A课堂练习：2.不属于质粒被选为基因运载体的不属于质粒被选为基因运载体的理由是理由是 （ ） A、能复制、能复制 B、有多个限制酶切点、有多个限制酶切点 C、具有标记基因、具有标记基因 D、它是环状、它是环状DNA课堂练习：3.以下说法正确的是以下说法正确的是 （ ） A、所有的限制酶只能识别一种特