11《DNA重组技术的基本工具》

1、乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)转鱼抗寒基因的番茄转基因抗虫棉抗虫棉普通棉专题一基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具基因工程的概念基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，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性状。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基因工程培育抗虫棉的简要过程：普通棉花(无抗虫特性)苏云金芽孢杆菌提取抗虫基因与运载体DNA拼接导入棉花细胞(含抗虫基

2、因)棉花植株(有抗虫特性)上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？基因工程培育抗虫棉的关键步骤：关键步骤一：抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出来关键步骤二：抗虫基因与运载体DNA连接关键步骤三：抗虫基因导入受体(棉花)细胞解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？关键步骤一的工具：关键步骤二的工具：关键步骤三的工具：基因的剪刀限制酶基因的针线DNA连接酶基因的运载工具运载体DNA 重组技术的基本工具“分子手术刀” 限制酶 “分子缝合针” DNA连接酶 “分子运输车” 基因进入受体细胞的载体 主要是从原核生物中分离纯化出来的一种酶。能将外来的DNA切断，由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性

3、核酸内切酶。4000种。 1、来源： 2、种类：3、作用 位置：4、结果：5、特点：形成两种末端一、 “分子手术刀” 限制性核酸内切酶黏性末端平末端识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的 断开。磷酸二酯键 T磷酸二酯键1234512345 A 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？限制酶什么叫黏性末端？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。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DN

4、A两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。限制酶所识别的序列有什么特点？图1-1 限制酶识别序列的中心轴线限制酶所识别的序列，无论是6个碱基还是4个碱基，都可以找到一条中心轴线,中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的。二、 “分子缝合针” DNA连接酶1、种类：2、作用部位：两类Ecoli DNA连接酶T4 DNA连接酶 磷酸二酯键 DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，即把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子就形成了。与DNA分子相关的酶(1)几种酶的比较：种类项目限制酶DNA连接酶DNA聚合酶解旋酶作用底物DNA分子DNA分子片段脱氧核苷酸DNA

5、分子作用部位磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键碱基对间的氢键种类项目限制酶DNA连接酶DNA聚合酶解旋酶作用特点切割目的基因及载体，能专一性识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且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将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键只能将单个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸链上将DNA两条链之间的氢键打开作用结果形成黏性末端或平末端形成重组DNA分子形成新的DNA分子形成单链DNA分子 (2)限制酶与DNA连接酶的关系： 限制酶不切割自身DNA的原因是：原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。 DNA连接酶起作

6、用时不需要模板。三、 “分子运输车” 基因进入受体细胞的载体：载体(1)作用：作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞内；利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。(2)具备的条件：能在宿主细胞内稳定保存并大量复制；有多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接；具有特殊的标记基因，以便进行筛选。 (3)种类： 质粒：一种祼露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，能够自我复制的很小的双链环状DNA分子； 噬菌体的衍生物； 动植物病毒。1(2010全国卷)下列叙述符合基因工程概念的是()AB淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因B将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能

7、产生人干扰素的菌株C用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株D自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上答案：B解析：基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术，是一种人为的操作过程。A项属于细胞工程；B项符合基因工程的概念；C项属于诱变育种；D项是自然发生的，不是人为操作的，不属于基因工程。2(2010浙江高考)在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是 ()A用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸B用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体C将重组DNA分子导入烟草原生质体D用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞解析：限

8、制性核酸内切酶切割的是DNA，而烟草花叶病毒的遗传物质为RNA；目的基因与载体的连接由DNA连接酶催化连接；受体细胞为植物细胞，所以可以是烟草原生质体；目的基因为抗除草剂基因，所以筛选的时候应该用含除草剂的培养基筛选转基因细胞。答案：A3(2009浙江高考)下列关于基因工程的叙述，错误的是()A目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物B限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生 物活性D载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促 进目的基因的表达解析：目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物；基因工程中常用的工具酶有限制性核酸内切酶

9、和DNA连接酶；大肠杆菌为原核生物，不含有内质网和高尔基体等细胞器，不能对蛋白质进行加工，其合成的胰岛素原无生物活性。运载体中的抗性基因为标记基因，其作用是有利于筛选含重组DNA的细胞，但不能促进目的基因的表达。答案：D演讲完毕，谢谢观看！内容总结乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)。1.1 DNA重组技术的基本工具。基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。基因拼接技术或DNA重组技术。基因的剪刀限制酶。基因的针线DNA连接酶。基因的运载工具运载体。“分子手术刀” 限制酶。“分子缝合针” DNA连接酶。基因进入受体细胞的载体。一、 “分子手术刀” 限制性核酸内切酶。图1-1 限制酶识别序列的中心轴线。将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。只能将单个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸链上。形成