DNA重组技术的基本工具陕西省柞水中学索文斌讲解.ppt

生物 选修3现代生物科技专题 专题1 基因工程 基础理论和技术的发展催生了基因工程 20世纪中叶，基础理论取得了重大突破 1.DNA是遗传物质的证明 2.DNA双螺旋结构和中心法则的确立 3.遗传密码的破译 (3)氨苄青霉素抗性基因在质粒DNA上称为____________________，其作用是______________________。 (4)下列常在基因工程中用作载体的是(　　) A．苏云金芽孢杆菌抗虫基因 B．土壤农杆菌中的RNA分子 C．大肠杆菌的质粒 D．动物细胞的染色体 【思路点拨】　本题通过质粒结构的模式图考查质粒的功能和特点，分析如下： * 返回 返回 陕西省柞水中学 索文斌 技术发明使基因工程的实施成为可能 1.基因转移载体的发现 2.工具酶的发现 3.DNA合成和测序技术的发明 4.DNA体外重组的实现 5.重组DNA表达实验的成功 6.第一例转基因动物问世 7.PCR技术的发明 生长快、肉质好的转基因鱼(中国) 乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷) 基因工程又叫基因拼接技术或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，产生出人类所需要的生物类型和生物产品。 一、基因工程的概念 实质 结果 基本过程 操作水平 操作对象 操作环境 基因工程的别名 基因拼接技术或DNA重组技术 生物体外 基因 DNA分子水平 人类需要的生物类型和生物产品 剪切 → 拼接 → 导入 → 表达 基因重组 转基因夜光猫 美国新奥尔良奥德班濒危物种研究中心 为探索一些人类疾病的治疗方法，以猫 为实验对象(猫的基因构成与人类相似)进行了一系列实验。为了了解外源基因是否可以安全地移植到猫科动物的基因序列中，该研究中心利用基因工程技术培育出美国首只转基因夜光猫。紫外线灯光下夜光猫的眼睛、牙床和舌头会发出鲜艳的橙黄色的荧光。夜光猫的培育施工是在DNA分子水平上进行的，在微小的DNA分子上进行的操作，需要专门的工具。这些工具是什么？各自的作用是什么？让我们一起来了解一下吧！ 情景导航 基本工具： 限制性核酸内切酶——“分子手术刀” DNA连接酶——“分子缝合针” 基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” 二、 DNA重组技术的基本工具 黏性末端 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。 1、限制性核酸内切酶——“分子手术刀” 当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，产生的是平末端。 当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，产生的是黏性末端。 识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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。(6个,4、5、8个) 主要是从原核生物中分离纯化出来的一种酶。 4000种。 （1）来源： （2）种类： （3）作用： （4）结果： 形成两种末端 黏性末端 平末端 1、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”（小结） (2011年雅礼中学高二检测)基因工程中，须使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是－G↓GATCC－，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是－↓GATC－。根据图示判断下列操作正确的是(　　) 例1 A．目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割 B．目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割 C．质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割 D．质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割 【解析】 　首先把目的基因切下来要用到限制酶Ⅱ；如果再用限制酶Ⅱ切割质粒，则2个标记基因都被切开，标记基因将失去作用。而用限制酶Ⅰ切割质粒可保留一个标记基因，而产生的黏性末端和限制酶Ⅱ切割下来的目的基因可以互补配对。 【互动探究】　上题中限制酶Ⅰ切开化学键后产生哪种 类型的末端？ 【尝试解答】　D 【提示】　黏性末端。 【易误警示】　(1)限制性核酸内切酶是一类酶而不是一种酶。 (2)限制性核酸内切酶作用的化学键为磷酸二酯键，而不是氢键。 (3)不同种类的限制性核酸内切酶识别与切割的位点不同，这与酶的专一性是一致的。 要想获得某个目的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？一个目的基因有几个黏性末端？ 要切两个切口，产生四个黏性末端，两个。 如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？ 会产生相同的黏性末端。 是不是把两者的黏性末端黏合起来，这样就真的合成 重组的DNA分子了? 实际还不够,还需要DNA连接酶进行连接。 思考题： 1、种类： E·coli DNA连接