基因工程的工具——限制性核酸内切酶的特点及作用

学生活动：重组DNA分子的模拟操作
目的：模拟将目的基因拼接到载体上的操作 过程，说出其基本原理
具体操作步骤参看书本P6页的模拟操作过程。
基因工程三工具
分子手术刀 基因的“剪刀” 限制酶
分子缝合针 基因的“针线” DNA连接酶 基因的运载体 分子运输车 质粒、病毒等
1.基因工程的正确操作步骤是（ C ） ①使目的基因与运载体结合 ③检测与表达 ②将目的基因导入受体细胞 ④提取目的基因 A.③②④① B. ②④①③ C. ④①②③
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限制酶
平末端
平末端
在实际操作过程中：
限制性核酸内切酶是如何发挥作用的？
磷 酸 二 酯 键
DNA连接酶的特点和作用
将两个相同的黏性末端之间连接起 来，即恢复被限制性核酸内切酶切开的 两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 ——无特异性
DNA连接酶的种类
?基因工程的概念目的基因的获取目的基因与运载体结合基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与表达目的基因的获取目的基因与运载体结合基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与表达基因工程一般操作步骤基因工程需要哪些特殊工具
DNA重组技术的基本工具
学习目标：
1、了解基因工程的概念 2、理解基因工程中三种基本工具的作用 3、模拟将目的基因拼接到载体上的操作过程， 说出其基本原理
基因工程需要哪些特殊工具？
分子手术刀—— 限制性核酸内切酶
分子针线——DNA连接酶 分子运输车——载体
限制性核酸内切酶的来源
限制酶从哪里寻找？
限制性核酸内切酶的特点及作用
每种限制性核酸内切酶只能识别特定 的核苷酸序列，并在特定位点上切割DNA 分子。
——特异性
EcoRⅠ限制酶
黏性末端
黏性末端：被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸
5.如图，就下列与核酸相关酶的作用机理填空：
①限制酶 ②解旋酶 ③DNA连接酶 ④DNA聚合酶 ⑤RNA聚合酶
b a
A.切断a处的酶为_______ ① B.连接a处的酶为_______ ③④ C.切断b处的酶为_______ ②
山观高级中学
徐巧振
• 基因工程的概念
基因工程，又叫DNA重组技术。 是指按照人们的愿望，在DNA分子水 平上进行严格的设计，并通过体外 DNA重组和转基因技术，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。
基 目的基因的获取 因 工 目的基因与运载体结合 程 一 （基因表达载体的构建） 般 操 将目的基因导入受体细胞 作 步 骤 目的基因的检测与表达
3、目的基因是否进入受体细胞，我们能够用肉眼观察吗？ 如果不能，那如何判断？ 4、如果我们选用霍乱弧菌的质粒作为运载体可以吗？为 什么？
载体的特点和作用
⑴有一或多个限制酶切点 ⑵有一个或多个标记基因，
便于筛选 ⑶导入基因能在受体细胞 中复制、表达
⑷对受体细胞无害
运载体：质粒、噬菌体以及一些动植物病毒
①…CTGCA ②…G ③…G ④ AATTC… …CTTAA … ACGTC G… …G A.①③；②④ B.①②；③④ C.①④；②③ D.以上都不对
4.(多选题)科学家运用基因工程技术,让羊合成并分泌抗体,相 关叙述中正确的是 ( ACD ) A.该技术导致生物定向变异 B.DNA连接酶把目的基因与运载体黏性末端碱基对连接起来 C.蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供材料 D.受精卵是理想的受体
自学思考： 1、DNA连接酶根据来源可以分为哪两类？ 2、这两类DNA连接酶作用有什么差别？
E· coli DNA连接酶
或T4DNA连接酶
可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来， 即恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的 磷酸二酯键
T4 DNA连接酶还可把平末端之间的缝隙“缝合” 起来，但效率较低
DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？
D. ③④①②
2.以下说法正确的是 ( B ) A.目的基因是指重组DNA B.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 C.DNA重组所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体 D.只要受体细胞中含有目的基因，目的基因就一定能成功表达
3.下列是由限制酶切割形成的DNA片段，能用相应DNA连接酶将 它们恢复连接的组合是（ A ）
比较 连接的DNA 不 同 点 模板
DNA连接酶
双
DNA聚合酶
单
链
链
不要
要 单个脱氧核苷酸加到已存在的单 链DNA片段上
连接的对象
相同 点
2个DNA片段
作用实质
形成磷酸二酯键 Nhomakorabea基因进入受体细胞的载体：分子运输车
学生探究：具备哪些条件才能充当“分子运输车” 讨论提示：
1、外源DNA片段怎样才能插入载体呢？ 2、插入载体的DNA片段怎样才能确保自己在受体细胞分 裂时不被丢失从而稳定地存在于子细胞内？