DNA重组技术的基本工具

C.识别序列的组成:大多数由六 个核苷酸组成 D.切割后产生的DNA片段末端 的形式黏性末端Fra bibliotek平末端
DNA连接酶-------“分子缝合针”
E.coliDNA连接酶
分 类
T4DNA连接酶
差别: E.coliDNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏
性末端之间连接起来,不能将双链DNA片段平末端之间进 行连接; T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互 补的黏性末端,又可以“缝合”双链DNA片段的平末端, 但连接平末端之间的效率比较低.
DNA导入受体细胞
分子手术刀------限制性核酸内切酶(限制酶)
A.来源: 主要从原核生物中分离纯化
想一想:
1. 这类酶在原核生物中起什么作用?
2. 为什么细菌中限制酶不剪切细菌本身的DNA？
B.作用: 识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,
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.
3、下列黏性末端属于同种内切酶切割而成的 是（ A ） ① T C G ② A A T T C
A G C T T A A
A G G T T C C A G
③
④
A G C T T C A G
A、①②
选 我
B、①③ C、①④ D、②③ ） B、DNA酶 D、运载体
4、下列哪一种酶是基因工程的工具酶（ A A、DNA连接酶 C、RNA酶
The camelecow
定向基因改造设想
设想 一 设想二 设想三
能否让禾本科的植物也能够固 定空气中的氮？ 能否让细菌“吐出”蚕丝？ 能否让微生物产生出人的胰岛 素、干扰素等珍贵的药物？
经过多年的努力，科学家于 20世纪70年代创立了可以定向改 造生物的新技术——基因工程。
基因工程 产品
抗虫害的玉米
巩固练习
限制酶在DNA的任何部位都能将DNA切开吗？以下是四种不 同限制酶切割形成的DNA片段： (1) …CTGCA (2) …AC (3) GC…
…G （4） …G
…CTTAA (7) GT… CA…
…TG CG… (5) G… (6) …GC
ACGTC… …CG
(8)AATTC… G…
你是否能用DNA连接酶将它们连接起来？
想一想:DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗?为什
么?
答：不是一回事。DNA连接酶和DNA聚合酶都是形成磷酸二酯键 （在相邻核苷酸的3位碳原子上的羟基与5位碳原子上所连磷酸基团 的羟基之间形成），那么，二者的差别主要表现在什么地方呢？ （1）DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段的3′末端 的羟基上，形成磷酸二酯键；而DNA连接酶是在两个DNA片段之 间形成磷酸二酯键，不是在单个核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二 酯键。 （2）DNA聚合酶是以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸 二酯键形成一条与模板链互补的DNA链；而DNA连接酶是将DNA 双链上的两个缺口同时连接起来。因此DNA连接酶不需要模板。 此外，二者虽然都是由蛋白质构成的酶，但组成和性质各不相同。
基因进入受体细胞的载体------“分子运输车”
A.为什么称为“分子运输车”?
质粒
1.一种裸露的,结构简单独立于细菌DNA 之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA 分子. 2.有一至多个限制酶切割位点 3.有特殊的遗传标记基因 4.必须是安全的,大小要合适
B.分类
λ噬菌体的衍生物
动植物病毒
C.想一想:天然的DNA分子可以直接用作基因工程载体吗?
总结规律
限制酶所识别的序列有什么特点？ 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。
1、下列不适合用于基因工程的运载体 是（ C ） A、质粒 B、噬菌体 选 审题 我 C、细菌 D、病毒 2、下列说法正确的是：（ D ） A、限制酶的切口一定是GAATTC碱基序列 B、质粒是基因工程中唯一的运载体 C、重组技术所用的工具酶是限制酶、 连接酶、运载体 选 D、利用运载体在宿主细胞内对目的基因 我 进行大量复制的过程可称为“克隆”
记住了
1.原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，但是，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。 2.迄今为止，基因工程中使用的限制酶绝大部分都是从细菌或霉菌 中提取出来的，它们各自可以识别和切断DNA上特定的碱基序列。 细菌中限制酶之所以不切断自身DNA，是因为微生物在长期的进化 过程中形成了一套完善的防御机制，对于外源入侵的DNA可以降解 掉。生物在长期演化过程中，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，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.
DNA重组技术的基本工具
工欲善其事, 必先利其器.
想一想:获得转基因抗虫棉需要做哪些工作呢? 实现这一精确的操作过程的工具是什么呢?
DNA重组技术的基本工具
1.手术刀(基因的剪刀)------准确切割DNA
2.缝合针(基因的针线)-----将DNA片段再连接起来
3.运输工具(基因的运载体)------将体外重组好的
转鱼抗寒基因 的番茄
转基因鲑
乳汁中含有 人生长激素 的转基因牛 (阿根廷)
转黄瓜抗青枯病 基因的甜椒
•什么叫基因工程？
也叫基因拼接技术或DNA重组技术。该技术 是在生物体外，通过对有关DNA分子进行人 工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行 改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行 无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达， 从而创造出人类所需要的新的生物类型和基 因产物。定向改造生物的遗传性状。