DNA重组技术的基本工具(动画很经典)教学教材.ppt

专题1 基因工程 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，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。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA重组技术。 1DNA重组技术的基本工具 第1节 问题探讨 手术刀 缝合针 运输工具 培育抗虫棉需要哪些基本工具? DNA 重组技术的基本工具 本节知识内容 §1 DNA重组技术的基本工具 专题一 基因工程 “分子手术刀” ──限制酶 “分子缝合针” ──DNA连接酶 “分子运输车” ──基因进入受体细胞的载体 来源 种类 作用 作用结果 阅读课本4-5页“限制性核酸内切酶——分子手术刀”的相关内容，填写下表 自主学习 主要从原核生物中分离纯化而来 已经分离出大约4000种 1、识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列 2、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。 形成两种末端：黏性末端或平末端 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 脱氧核苷酸的结构 G 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ A 3’,5’-磷酸二酯键 3’端 5’端 3’端 5’端 磷酸二酯键 * 仔细观察各限制酶 识别的特定序列有何 特点？ 限制酶的识别序列 限制酶所识别的序列的特点是：呈现碱基互补对称，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 ，称为回文序列 　 黏性末端　　　　 黏性末端 EcoRI限制酶的切割 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。 SmaI只能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切开。 中轴线 SmaI限制酶的作用 在G与C之间切割 平末端　　　平末端 SmaI限制酶的切割 当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。 你能推测限制酶存在于原核生物中的作用是什么吗？ 原核生物易受自然界外源DNA的入侵，但生物 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。 寻根问底 为什么限制酶不剪切细菌本身的DNA？ 通过长期的进化，细菌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，或者通过甲基化酶将甲基转移到所识别序列的碱基上，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。 * 类型 来源 功能 相同点 差别 E·coliDNA连接酶 T4DNA连接酶 大肠杆菌 T4噬菌体 恢复磷 酸二酯 键 只能连接黏性末端 能连接黏性末端和 平末端(效率较低) 阅读课本第5页“分子缝合针”——DNA连接酶的相关内容，填写下表 自主学习 把切下来的DNA片段拼接成新的DNA，即将脱氧核糖和磷酸连接起来催化形成磷酸二酯键 DNA连接酶的作用 两DNA片段要具有互补的黏性末端才能拼起来 DNA连接酶的缝合作用 可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来， 注意：DNA连接酶可连接双链DNA中的DNA单链缺口，但不能连接单链DNA！ DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？ 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连接酶的缝合作用 *