科技探索之路　基礎(chǔ)理論和技術(shù)的發(fā)展催生了基因工程

1、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)，理解限制酶和DNA連接酶的作用和限制酶的選擇標(biāo)準(zhǔn) 2、通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)，了解重組DNA分子的操作過(guò)程,重組DNA分子的模擬實(shí)驗(yàn),限制酶,DNA連接酶,含目的基因的DNA片段,質(zhì)粒,二、實(shí)驗(yàn)材料,模擬實(shí)驗(yàn)一：,含目的基因的DNA片段： CCAAGCTTACGAATTCTGTACCTAAGCTTGTCGATCTGAATTCTT GGTTCGAATGCTTAAGACATGGATTCGAACAGCTAGACTTAAGAA 質(zhì)粒： TTACAGCTCCGGGAATTCTATCTTAACCGATCTGACGG AATGTCGAGGCCCTTAAGATAGAATTGGCTAGAC

2、TGCC 限制酶： 甲酶:GAATTC 乙酶:GATC 丙酶:AGCT CTTAAG CTAG TCGA,目的基因,酶丙,酶丙,酶甲,酶乙,酶甲,酶丙,酶甲,酶乙,含目的基因的DNA片段： CCAAGCTTACGAATTCTGTACCTAAGCTTGTCGATCTGAATTCTT GGTTCGAATGCTTAAGACATGGATTCGAACAGCTAGACTTAAGAA 質(zhì)粒： 左側(cè) 右側(cè) TTACAGCTCCGGGAATTCTATCTTAACCGATCTGACGG AATGTCGAGGCCCTTAAGATAGAATTGGCTAGACTGCC,左側(cè)：AATTCTGTACCTAAGCTTGTCG

3、ATCTG 右側(cè) GACATGGATTCGAACAGCTAGACTTAA,模擬實(shí)驗(yàn)一,（1）用同種酶切割含目的基因的DNA片段（兩個(gè)識(shí)別序列，目的基因前后各一個(gè)）和質(zhì)粒 （2）目的基因、質(zhì)粒的標(biāo)記基因等功能組件中不能有該酶的酶切位點(diǎn),問(wèn)題1、大家選擇的是哪種限制酶？為什么切割產(chǎn)生的兩個(gè)片段可以連接？問(wèn)題2、請(qǐng)總結(jié)選擇限制酶的標(biāo)準(zhǔn)？問(wèn)題3、剛剛的操作中分別模擬了基因工程的哪幾步？,模擬實(shí)驗(yàn)一,獲取含有目的基因的DNA片段 把目的基因和運(yùn)載體連接,產(chǎn)生了相同（互補(bǔ)）的黏性末端,模擬實(shí)驗(yàn)一,問(wèn)題4、如果代表目的基因的紙條和代表質(zhì)粒的紙條寬窄不同，它們還能連接嗎？說(shuō)明不同DNA分子能夠連接的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是

4、什么？,不能 所有生物的DNA分子都是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu),問(wèn)題5：模擬操作中用到的剪刀和限制酶在作用上有什么區(qū)別？,1、剪刀可在任意核苷酸之間剪開(kāi)，而一種限制酶只能在特定的位點(diǎn)切開(kāi)。 2、剪刀還可剪斷兩條鏈之間的氫鍵。,模擬實(shí)驗(yàn)一,拓展二：如果你的操作正確，第一次模擬實(shí)驗(yàn)中可獲得多少種產(chǎn)物？為什么？,拓展一：一定只有用同種酶切得到的末端才能連接嗎？,注意： 1、只留下含目的基因的DNA片段，兩側(cè)的片段去掉 2、連接時(shí)不考慮三個(gè)或以上的片段連接 3、往往加入的目的基因分子和質(zhì)粒分子不止一個(gè) 4、假設(shè)黏性末端都發(fā)生了配對(duì),不一定，只要切割產(chǎn)生的黏性末端相同（或互補(bǔ)）就可以連接 而切割產(chǎn)生的平末端可以

5、任意連接,目的基因自身環(huán)化、質(zhì)粒重新連接 目的基因與目的基因連接、質(zhì)粒與質(zhì)粒連接 目的基因與質(zhì)粒正向連接 目的基因與質(zhì)粒反向連接,模擬實(shí)驗(yàn)一,模擬實(shí)驗(yàn)二：,含目的基因的DNA片段： CCAAGCTTACGAATTCTGTACCTAAGCTTGTCGATCTGAATTCTT GGTTCGAATGCTTAAGACATGGATTCGAACAGCTAGACTTAAGAA 質(zhì)粒： TTACAGCTCCGGGAATTCTATCTTAACCGATCTGACGG AATGTCGAGGCCCTTAAGATAGAATTGGCTAGACTGCC 限制酶： 甲酶:GAATTC 乙酶:GATC 丙酶:AGCT CTTA

6、AG CTAG TCGA,目的基因,酶丙,酶丙,酶甲,酶乙,酶甲,酶丙,酶甲,酶乙,含目的基因的DNA片段： CCAAGCTTACGAATTCTGTACCTAAGCTTGTCGATCTGAATTCTT GGTTCGAATGCTTAAGACATGGATTCGAACAGCTAGACTTAAGAA 質(zhì)粒： TTACAGCTCCGGGAATTCTATCTTAACCGATCTGACGG AATGTCGAGGCCCTTAAGATAGAATTGGCTAGACTGCC,第二次模擬實(shí)驗(yàn)：,模擬實(shí)驗(yàn)二,可能出現(xiàn) 目的基因自身環(huán)化、 質(zhì)粒重新恢復(fù)、 目的基因與目的基因相連、 質(zhì)粒與質(zhì)粒相連、 目的基因與質(zhì)粒反向連接等問(wèn)題,1、不同酶使用的最適條件不