DNA重组技术的基本工具-动画很经典.ppt

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专题1基因工程,基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA重组技术。

1DNA重组技术的基本工具,第1节,安徽省含山中学王冰,问题探讨,手术刀,缝合针,运输工具,培育抗虫棉需要哪些基本工具?

阅读课本4-5页“限制性核酸内切酶分子手术刀”的相关内容，填写下表,自主学习,主要从原核生物中分离纯化而来,已经分离出大约4000种,1、识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,2、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。

形成两种末端：

黏性末端或平末端,脱氧核苷酸的结构,G,A,3,5-磷酸二酯键,3端,5端,3端,5端,磷酸二酯键,7,仔细观察各限制酶识别的特定序列有何特点？

限制酶的识别序列,限制酶所识别的序列的特点是：

呈现碱基互补对称，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，称为回文序列,中轴线,在G与A之间切割,大肠杆菌的一种限制酶（EcoR）只能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。

EcoRI限制酶的作用,黏性末端,黏性末端,EcoRI限制酶的切割,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。

SmaI只能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切开。

中轴线,SmaI限制酶的作用,在G与C之间切割,平末端平末端,SmaI限制酶的切割,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。

你能推测限制酶存在于原核生物中的作用是什么吗？

原核生物易受自然界外源DNA的入侵，但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。

寻根问底,为什么限制酶不剪切细菌本身的DNA？

通过长期的进化，细菌中含有某种限制酶的细胞，其DNA分子中不具备这种限制酶的识别切割序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到所识别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。

这样，尽管细菌中含有某种限制酶也不会使自身的DNA被切断，并且可以防止外源DNA的入侵。

13,类型,来源,功能,相同点,差别,EcoliDNA连接酶,T4DNA连接酶,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）,阅读课本第5页“分子缝合针”DNA连接酶的相关内容，填写下表,自主学习,把切下来的DNA片段拼接成新的DNA，即将脱氧核糖和磷酸连接起来催化形成磷酸二酯键,DNA连接酶的作用,两DNA片段要具有互补的黏性末端才能拼起来,DNA连接酶的缝合作用,可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，,注意：

DNA连接酶可连接双链DNA中的DNA单链缺口，但不能连接单链DNA！

DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？

T4DNA连接酶还可把平末端之间的缝隙“缝合”起来，但效率较低,DNA连接酶的缝合作用,都能催化形成磷酸二酯键,都是蛋白质,不需要,需要,形成完整的重组DNA分子,形成DNA的一条链,基因工程,DNA复制,DNA连接酶与DNA聚合酶的比较,只能将单个核苷酸连接到已有的DNA片段上，形成磷酸二酯键,在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键,限制性内切酶的识别序列和切点是GGATCC，限制性内切酶的识别序列和切点是GATC。

在质粒上有酶的一个切点，在目的基因的两侧各有一个酶的切点。

（1）请画出质粒被限制酶切割后所形成的黏性末端。

（2）请画出目的基因两侧被限制酶切割后所形成的黏性末端。

（3）在DNA连接酶作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接？

为什么？

可以连接。

因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的（或是可以互补的）,小试身手,载体的作用,载体的必要条件,载体的种类,阅读课本第6页“分子运输车”运载体的相关内容，填写下表,自主学习,1）能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。

2）具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。

3）具有某些标记基因，便于进行鉴定和选择。

4）必须是安全的，对受体细胞无害。

5）载体DNA分子应大小适中，以便于提取和操作,1）作为运载工具，将目的基因导入受体细胞中2）在受体细胞内对目的基因进行大量复制,细菌的质粒病毒：

噬菌体衍生物、动植物病毒等。

有标记基因的存在，可用含青霉素的培养基鉴别。

有切割位点,能复制并带着插入的目的基因一起复制,质粒裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体（即拟核DNA）之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。

最常用运载体质粒,实际上在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。

AATTG,C,A,A,T,T,A,A,T,T,DNA聚合酶的作用,返回,课本知识回顾,基因工程又叫做或。

通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种提取出来，加以，然后放到另一种生物的细胞里，改造生物的遗传性状。

基因拼接技术,DNA重组技术,基因,修饰改造,定向地,限制性核酸内切酶,主要是从的一种酶。

识别双链DNA分子的某种，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的断开。

形成两种末端,原核生物中分离纯化出来,特定的核苷酸序列,磷酸二酯键,粘性末端,平末端,“分子缝合针”DNA连接酶,1、种类：

2、作用部位：

两类,连接黏性末端,EcoliDNA连接酶,T4DNA连接酶,磷酸二酯键,连接黏性末端和平末端,基因进入受体细胞的载体,通常有三种:

作为载体的条件：

在进行基因工程操作中,真正被用作载体的质粒都是在,质粒,噬菌体衍生物,动植物病毒,天然质粒,人工改造,的,能自我复制；有切割位点；有遗传标记基因；对受体细胞无害、易分离,基础上进行过,练习,在基因工程中，切割运载体和含有目的基因的DNA片段，需使用（）同种限制酶B.两种限制酶同种连接酶D.两种连接酶,不属于质粒被选为基因运载体的理由是A、能复制（）B、有多个限制酶切点C、具有标记基因D、它是环状DNA,D,练习,3）基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。

在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是（）A、人工合成目的基因B、目的基因与运载体结合C、将目的基因导入受体细胞D、目的基因的检测和表达,C,练习,http:

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