《DNA重組技術(shù)的基本工具》

乳汁中含有人生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄轉(zhuǎn)基因抗蟲棉抗蟲棉普通棉專題一基因工程1.1DNA重組技術(shù)的基本工具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，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，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)基因重組基因工程的概念基因工程培育抗蟲棉的簡(jiǎn)要過程：普通棉花(無抗蟲特性)蘇云金芽孢桿菌提取抗蟲基因與運(yùn)載體DNA拼接導(dǎo)入棉花細(xì)胞(含抗蟲基因)棉花植株(有抗蟲特性)上述培育抗蟲棉的關(guān)鍵步驟是什么？基因工程培育抗蟲棉的關(guān)鍵步驟：關(guān)鍵步驟一：抗蟲基因從蘇云金芽孢桿菌細(xì)胞內(nèi)提取出來關(guān)鍵步驟二：抗蟲基因與運(yùn)載體DNA連接關(guān)鍵步驟三：抗蟲基因?qū)胧荏w(棉花)細(xì)胞解決培育抗蟲棉的關(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“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

主要要是是從從原核核生生物物中中分分離離純純化化出出來來的一一種種酶酶。。能能將將外外來來的的DNA切切斷斷，由由于于這這種種切切割割作作用用是是在在DNA分分子子內(nèi)內(nèi)部部進(jìn)進(jìn)行行的的，，故故名名限限制制性性核核酸酸內(nèi)內(nèi)切切酶酶。。4000種種。。1、來源：2、種類：3、作用位置：4、結(jié)果：5、特點(diǎn)：形成成兩兩種種末末端端一、、““分分子子手手術(shù)術(shù)刀刀””————限限制制性性核核酸酸內(nèi)內(nèi)切切酶酶黏性末端平末端識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的斷開。磷酸二酯鍵T磷酸酸二二酯酯鍵鍵1234512345A大腸桿菌菌(E.coli)的的一種限限制酶能識(shí)別GAATTC序序列，并在G和A之間切開開。限制酶什么叫黏黏性末端端？限制酶什么叫黏黏性末端端？什么叫黏黏性末端端？被限制酶酶切開的的DNA兩條單單鏈的切切口，帶帶有幾個(gè)個(gè)伸出的核核苷酸，他們之之間正好好互補(bǔ)配對(duì)對(duì)，這樣的的切口叫叫黏性末端端。什么叫平平末端？？當(dāng)限制酶酶從識(shí)別序序列的中中心軸線線處切開開時(shí)，切開的DNA兩兩條單鏈鏈的切口口，是平平整的，，這樣的的切口叫叫平末端。限制酶所所識(shí)別的的序列有有什么特特點(diǎn)？圖1-1限制制酶識(shí)別別序列的的中心軸軸線限制酶所所識(shí)別的的序列，，無論是是6個(gè)堿堿基還是是4個(gè)堿堿基，都都可以找找到一條條中心軸軸線,中中軸線兩兩側(cè)的雙雙鏈DNA上的的堿基是是反向?qū)?duì)稱重復(fù)復(fù)排列的的。二、““分子縫縫合針””———DNA連接接酶1、種類類：2、作用用部位：：兩類E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶

磷酸二酯酯鍵DNA連連接酶可把黏性性末端之間的縫縫隙“縫合”起來，，即把梯梯子兩邊邊扶手的的斷口連連接起來來，這樣樣一個(gè)重重組的DNA分分子就形形成了。。與DNA分子相相關(guān)的酶酶(1)幾幾種酶的的比較：：種類項(xiàng)目限制酶DNA連DNA聚聚合酶解旋酶作用底物物DNA分分子DNA分分子片段段脫氧核苷苷酸DNA分分子作用部位位磷酸二酯酯鍵磷酸二酯酯鍵磷酸二酯酯鍵堿基對(duì)間間的氫鍵鍵種類項(xiàng)目限制酶DNA連連接酶DNA聚聚合酶解旋酶作用特點(diǎn)切割目的的基因及及載體，，能專一一性識(shí)別別雙鏈DNA分分子的某某種特定定的核苷苷酸序列列，并且且使每一一條鏈中中特定部部位的兩兩個(gè)核苷苷酸之間間的磷酸酸二酯鍵鍵斷開將雙鏈DNA片片段“縫合”起來，恢恢復(fù)被限限制酶切切開了的的兩個(gè)核核苷酸之之間的磷磷酸二酯酯鍵只能將單單個(gè)脫氧氧核苷酸酸添加到到脫氧核核苷酸鏈鏈上將DNA兩條鏈鏈之間的的氫鍵打打開作用結(jié)果形成黏性性末端或或平末端端形成重組組DNA分子形成新的的DNA分子形成單鏈鏈DNA分子(2)限限制酶與與DNA連接酶酶的關(guān)系系：①限制酶酶不切割割自身DNA的的原因是是：原核核生物中中不存在在該酶的的識(shí)別序序列或識(shí)識(shí)別序列列已經(jīng)被被修飾。。②DNA連接接酶起作用時(shí)時(shí)不需要模板板。三、“分子子運(yùn)輸車”——基因進(jìn)入入受體細(xì)胞的的載體：載體(1)作用：：①作為運(yùn)載工工具，將目的的基因轉(zhuǎn)移到到宿主細(xì)胞內(nèi)內(nèi)；②利用它在宿宿主細(xì)胞內(nèi)對(duì)對(duì)目的基因進(jìn)進(jìn)行大量復(fù)制制。(2)具備的的條件：①能在宿主細(xì)細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保保存并大量復(fù)復(fù)制；②有多個(gè)限制制酶切割位點(diǎn)點(diǎn)，以便與外外源基因連接接；③具有特殊的的標(biāo)記基因，，以便進(jìn)行篩篩選。(3)種類：：①質(zhì)粒：一種種祼露的、結(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)獨(dú)立于細(xì)菌擬擬核DNA之之外，能夠自自我復(fù)制的很很小的雙鏈環(huán)環(huán)狀DNA分分子；②λ噬菌體的的衍生物；③動(dòng)植物病毒毒。1．(2010·全國(guó)卷卷Ⅱ)下列敘敘述符合基因因工程概念的的是()A．B淋巴細(xì)細(xì)胞與腫瘤細(xì)細(xì)胞融合，雜雜交瘤細(xì)胞中中含有B淋巴巴細(xì)胞中的抗體體基因B．將人的干干擾素基因重重組到質(zhì)粒后后導(dǎo)入大腸桿桿菌，獲得能產(chǎn)生人干擾擾素的菌株C．用紫外線線照射青霉得青霉素高產(chǎn)菌株D．自然界中天然存在的噬菌體自行感染細(xì)菌后其DNA整合到細(xì)菌DNA上答案：B解析：基因工程又叫叫基因拼接技技術(shù)或DNA重組技術(shù)，，是一種人為為的操作過程程。A項(xiàng)屬于于細(xì)胞工程；；B項(xiàng)符合基基因工程的概概念；C項(xiàng)屬屬于誘變育種種；D項(xiàng)是自自然發(fā)生的，，不是人為操操作的，不屬屬于基因工程程。2．(2010·浙江高高考)在用基基因工程技術(shù)術(shù)構(gòu)建抗除草草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過程程中，下列操操作錯(cuò)誤的是是()A．用限制性性核酸內(nèi)切酶酶切割煙草花花葉病毒的核核酸B．用DNA連接酶連接C．將重組DNA分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體D．用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞解析：限制性核酸內(nèi)內(nèi)切酶切割的的是DNA，，而煙草花葉葉病毒的遺傳傳物質(zhì)為RNA；目的基基因與載體的的連接由DNA連接酶催催化連接；受受體細(xì)胞為植植物細(xì)胞，所所以可以是煙煙草原生質(zhì)體體；目的基因因?yàn)榭钩輨﹦┗?，所以以篩選的時(shí)候候應(yīng)該用含除除草劑的培養(yǎng)養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基基因細(xì)胞。答案：A3．(2009·浙江高高考)下列關(guān)關(guān)于基因工程程的敘述，錯(cuò)錯(cuò)誤的是()A．目的基因因和受體細(xì)胞胞均可來自動(dòng)動(dòng)、植物或微微生物B．限制性核核酸內(nèi)切酶和和DNA連接接酶是兩類常常用的工具酶酶C．人胰島素素原基因在大大腸桿菌中表表達(dá)的胰島素素原無生物活性D．載體上的的抗性基因有有利于篩選含含重組DNA的細(xì)胞和促促進(jìn)目的基因的的表達(dá)解析：目的基因和受受體細(xì)胞均可可來自動(dòng)、植植物或微生物物；基因工程程中常用的工工