DNA重組技術(shù)的基本工具文

乳汁中含有人生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)轉(zhuǎn)魚(yú)抗寒基因的番茄轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉抗蟲(chóng)棉普通棉專題一基因工程DNA重組技術(shù)的基本工具1.復(fù)習(xí)：（1）基因工程的概念基因工程又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗地說(shuō)，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來(lái)，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀?；蚬こ痰膭e名操作環(huán)境操作對(duì)象操作水平基本過(guò)程實(shí)質(zhì)結(jié)果基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)生物體外基因DNA分子水平人類需要的基因產(chǎn)物剪切→拼接→導(dǎo)入→表達(dá)基因重組（2）有關(guān)基因工程概念理解2.復(fù)習(xí)：（1）基因工程培育抗蟲(chóng)棉的簡(jiǎn)要過(guò)程普通棉花(無(wú)抗蟲(chóng)特性)蘇云金芽孢桿菌提取抗蟲(chóng)基因與運(yùn)載體DNA拼接導(dǎo)入棉花細(xì)胞(含抗蟲(chóng)基因)棉花植株(有抗蟲(chóng)特性)問(wèn)題1：上述培育抗蟲(chóng)棉的關(guān)鍵步驟是什么？（2）基因工程培育抗蟲(chóng)棉的關(guān)鍵步驟：關(guān)鍵步驟一：抗蟲(chóng)基因從蘇云金芽孢桿菌細(xì)胞內(nèi)提取出來(lái)關(guān)鍵步驟二：抗蟲(chóng)基因與運(yùn)載體DNA連接關(guān)鍵步驟三：抗蟲(chóng)基因?qū)胧荏w(棉花)細(xì)胞問(wèn)題2：解決培育抗蟲(chóng)棉的關(guān)鍵步驟需要哪些工具？關(guān)鍵步驟一的工具：關(guān)鍵步驟二的工具：關(guān)鍵步驟三的工具：基因的剪刀——限制酶基因的針線——DNA連接酶基因的運(yùn)載工具——運(yùn)載體DNA重組技術(shù)的基本工具本節(jié)知識(shí)內(nèi)容§1DNA重組技術(shù)的基本工具新授課：專題一基因工程“分子手術(shù)刀”──限制酶

“分子縫合針”──DNA連接酶

“分子運(yùn)輸車”──基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體識(shí)別雙鏈DNA分子的的某種特定的核苷酸酸序列，并且使每一一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸酸之間的磷酸二酯鍵斷開(kāi)。主要是從原核生物中分分離純化4000種。。1、來(lái)源：2、種類：3、作用：4、結(jié)果：形成兩種末端端一、“分子子手術(shù)刀”———限制性性核酸內(nèi)切酶酶粘性末端平末端專一性大腸桿菌(E.coli)的一種限限制酶能識(shí)別GAATTC序列列，并在G和A之間切開(kāi)。限制酶什么叫黏性末末端？限制酶什么叫黏性末末端？什么叫黏性末末端？被限制酶切開(kāi)開(kāi)的DNA兩兩條單鏈的切切口，帶有幾幾個(gè)伸出的核苷酸酸，他們之間正正好互補(bǔ)配對(duì)，這樣的切口口叫黏性末端。什么叫平末端端？當(dāng)限制酶從識(shí)別序列的的中心軸線處處切開(kāi)時(shí)，切開(kāi)的DNA兩條單鏈的的切口，是平平整的，這樣樣的切口叫平末端。要想獲得某個(gè)個(gè)目的基因必必須要用限制制酶切幾個(gè)切切口？可產(chǎn)生生幾個(gè)黏性末末端？一個(gè)目目的基因有幾幾個(gè)黏性末端端？要切兩個(gè)切口口，產(chǎn)生四個(gè)個(gè)黏性末端，，兩個(gè)。如果把兩種來(lái)來(lái)源不同的DNA用同一一種限制酶來(lái)來(lái)切割，會(huì)怎怎樣呢？會(huì)產(chǎn)生相同的的黏性末端。。二、“分子子縫合針”———DNA連接酶1、、種種類類：：2、、作作用用部部位位：：兩類類E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶

磷酸酸二二酯酯鍵鍵DNA連連接接酶酶可把把黏黏性性末末端端之間間的的縫縫隙隙“縫合合”起起來(lái)來(lái)，，即即把把梯梯子子兩兩邊邊扶扶手手的的斷斷口口連連接接起起來(lái)來(lái)，，這這樣樣一一個(gè)個(gè)重重組組的的DNA分分子子就就形形成成了了。。問(wèn)題3：：DNA連連接酶與與DNA聚合酶酶是一回回事嗎？？為什么么？答：不是是一回事事?；蛞蚬こ讨兄兴玫牡倪B接酶酶有兩種種：一種種是從大大腸桿菌菌中分離離得到的的，稱之之為E··coli連接接酶。另另一種是是從T4噬菌體體中分離離得到，，稱為T(mén)4連接接酶。這這兩種連連接酶催催化反應(yīng)應(yīng)基本相相同，都都是連接接雙鏈DNA的的缺口（（nick），，而不能能連接單單鏈DNA。DNA連連接酶和和DNA聚合酶酶都是形形成磷酸酸二酯鍵鍵，那么么，二者者的差別別主要表表現(xiàn)在什什么地方方呢？（1）DNA聚聚合酶只只能將單單個(gè)核苷苷酸加到到已有的的核酸片片段的末末端上，，形成磷磷酸二酯酯鍵；而而DNA連接酶酶是在兩兩個(gè)DNA片段段之間形形成磷酸酸二酯鍵鍵，不是是在單個(gè)個(gè)核苷酸酸與DNA片段段之間形形成磷酸酸二酯鍵鍵。（2）DNA聚聚合酶是是以一條條DNA鏈為模模板，將將單個(gè)核核苷酸通通過(guò)磷酸酸二酯鍵鍵形成一一條與模模板鏈互互補(bǔ)的DNA鏈鏈；而DNA連連接酶是是將DNA雙鏈鏈上的兩兩個(gè)缺口口同時(shí)連連接起來(lái)來(lái)。因此此DNA連接酶酶不需要要模板。。外源基因因(如抗抗蟲(chóng)基因因)怎樣樣才能導(dǎo)導(dǎo)入受體體細(xì)胞(如棉花花細(xì)胞)？“分子運(yùn)運(yùn)輸車””——載載體。載體的的作用用有哪哪些？？作用一一：將將目的的基因因轉(zhuǎn)移移到受受體細(xì)細(xì)胞中中去。。作用二二：目目的基基因隨隨載體體的復(fù)復(fù)制而而復(fù)制制。三、““分分子運(yùn)運(yùn)輸車車”——基基因進(jìn)進(jìn)入受受體細(xì)細(xì)胞的的載體體：常用的的載體體主要要有兩兩類：：1）質(zhì)質(zhì)粒2）噬噬菌體體或某某些動(dòng)動(dòng)植物物病毒毒原理：：病毒毒，細(xì)細(xì)菌等等的侵侵染性性。三、“分分子運(yùn)輸車車”—基基因進(jìn)入受受體細(xì)胞的的載體：了解質(zhì)粒：：是一種裸露露的、結(jié)構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)獨(dú)立于細(xì)菌菌擬核DNA之外，，且具有自自我復(fù)制能能力的雙鏈鏈環(huán)狀DNA分子。質(zhì)粒是基基因工程最常用的運(yùn)載體。。有的一個(gè)個(gè)細(xì)菌中有有一個(gè)，有有的一個(gè)細(xì)細(xì)菌中有多多個(gè)。提問(wèn)：所有有的質(zhì)粒都都可以作為為運(yùn)載體嗎嗎？作為運(yùn)載體體必須具備備哪些條件件？1）能夠在在宿主細(xì)胞胞中自我復(fù)制并穩(wěn)定定地保存。2）具有一一個(gè)或多個(gè)限制酶酶切點(diǎn)，以便與外外源基因連連接。3）具有某某些標(biāo)記基因，便于進(jìn)行行篩選。4）對(duì)受體體細(xì)胞無(wú)害害。5）大小應(yīng)應(yīng)適合，便便于提取和和體外操作作為什什么么質(zhì)質(zhì)粒?？煽梢砸宰髯鳛闉榛蛞蚬すこ坛套畛３Ｓ糜玫倪\(yùn)運(yùn)載載體體呢呢？？基因因操操作作的的工工具具一.““分分子子手手術(shù)術(shù)刀刀":限制制性性核核酸酸內(nèi)內(nèi)切切酶酶來(lái)源源:主主要要來(lái)來(lái)自自原原核核生生物物作用用:將將外外來(lái)來(lái)的的DNA切切斷斷結(jié)果果:產(chǎn)產(chǎn)生生黏黏性性末末端端或或平平末末端端二.““分分子子縫縫合合針針””:DNA連連接接酶酶分類類:E··coliDNA連接接和和T4DNA連連接接酶酶作用用:把把黏黏性性末末端端之之間間的的縫縫隙隙““縫縫合合””起起來(lái)來(lái)三.““分分子子運(yùn)運(yùn)輸輸車車””:基因因進(jìn)進(jìn)入入受受體體細(xì)細(xì)胞胞的的載載體體種類類:質(zhì)質(zhì)粒粒、、動(dòng)動(dòng)植植物物病病毒毒等等條件件:自自我我復(fù)復(fù)制制、、限限制制酶酶切切點(diǎn)點(diǎn)、、標(biāo)標(biāo)記記基基因因、、安安全全的的、、大大小小應(yīng)應(yīng)適適合合1.有有關(guān)關(guān)基基因因工工程程的的敘敘述述中中，，錯(cuò)錯(cuò)誤誤的的是是（（））A、基因工程程技術(shù)能定向向地改造生物物的遺傳性狀狀，培育生物物新品種B、重組DNA的形成在在細(xì)胞內(nèi)完成成C、目的基因因須由運(yùn)載體體導(dǎo)入受體細(xì)細(xì)胞D、質(zhì)粒都可可作為運(yùn)載體體BD練習(xí)2）以下說(shuō)法法正確的是（（））A、所有的限限制酶只能識(shí)識(shí)別一種特定定的核苷酸序序列B、質(zhì)粒是基基因工程中唯唯一的運(yùn)載體體C、載體必須須具備的條件件之一是：具具有多個(gè)限制制酶切點(diǎn)，以以便與外源基基因連接D、基因控制制的性狀都能能在后代表現(xiàn)現(xiàn)出來(lái)C3）下列不是是基因載體具具備的條件的的是A、能自我復(fù)復(fù)制（（））B、有多個(gè)限限制酶切點(diǎn)C、具有標(biāo)記記基因D、它是環(huán)狀狀DNAD4）有關(guān)基因因工程的敘述述中，錯(cuò)誤的的是（））A、DNA連連接酶將黏性性末端的堿基基對(duì)連接起來(lái)來(lái)B、限制性性核酸內(nèi)切酶酶可用于目的的基因的獲得得C、目的基因因須由載體導(dǎo)導(dǎo)入受體細(xì)胞胞D、人工合合成目的基因因不用限制性性內(nèi)切酶A2和7能連接形成……ACGT………TGCA……；4和8能連接形成……GAATTC……CTTAAG…；3和6能連接形成……GCGC………CGCG……；1和5能連接形成……CTGCAG……GACGTC…。教材P7思考考與探究12.提示：迄迄今為止，基基因工程中使使用的限制酶酶絕大部分都都是從細(xì)菌或或霉菌中提取取出來(lái)的，它它們各自可以以識(shí)別和切斷斷DNA上特特定的堿基序序列。細(xì)菌中中限制酶之所所以不切斷自自身DNA，，是因?yàn)槲⑸镌陂L(zhǎng)期的的進(jìn)化過(guò)程中中形成了一套套完善的防御御機(jī)制，對(duì)于于外源入侵的的DNA可以以降解掉。生生物在長(zhǎng)期演演化過(guò)程中，，含有某種限限制酶的細(xì)胞胞，其DNA分子中或者者不具備這種種限制酶的識(shí)識(shí)別切割序列列，或者通過(guò)過(guò)甲基化酶將將甲基轉(zhuǎn)移到到所識(shí)別序列列的堿基上，，使限制酶不不能將其切開(kāi)開(kāi)。這樣，盡盡管細(xì)菌中含含有某種限制制酶也不會(huì)使使自身的DNA被切斷，，并且可以防防止外源DNA的入侵3.提示：基基因工程中作作為載體使用用的DNA分分子很多都是是質(zhì)粒，即獨(dú)獨(dú)立于細(xì)菌擬擬核處染色體體DNA之外外的一種可以以自我復(fù)制、、雙鏈閉環(huán)的的裸露的DNA分子。是是否任何質(zhì)粒粒都可以作為為基因工程載載體使用呢？？其實(shí)不然，，作為基因工工程使用的載載體必需滿足足以下條件。。（1）載體體DNA必需需有一個(gè)或多多個(gè)限制酶的的切割位點(diǎn)，，以便目的基基因可以插入入到載體上去去。這些供目目的基因插入入的限制酶的的切點(diǎn)所處的的位置，還必必須是在質(zhì)粒粒本身需要的的基因片段之之外，這樣才才不至于因目目的基因的插插入而失活。。（2）載體體DNA必需需具備自我復(fù)復(fù)制的能力，，或整合到受受體染色體DNA上隨染染色體DNA的復(fù)制而同同步復(fù)制。（3）載體體DNA必需需帶有標(biāo)記基基因，