《DNA重组技术的基本工具》用

基因工程及其应用假定你是一位知名的育种专家，某动物园为了迎合观众猎奇的心理，想请你为他们培育出下面几只“怪物”，请问你准备用什么方法？怪物1怪物怪物4传统的育种方法能否实现？专题1基因工程基因工程：即。通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，地改造生物的。原理：结果：一、基因工程基因重组定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。基因拼接技术或DNA重组技术定向遗传性状问题探讨：苏云金芽孢杆菌含有一种可以合成毒蛋白的基因。让细菌的毒蛋白基因在棉花细胞中表达，可培育出抵抗棉铃虫害的抗虫棉。

想一想需要做哪些关键工作？苏云金芽孢杆菌毒蛋白普通棉花抗虫棉基因工程培育抗虫棉的简要过程：在以上过程中关键步骤或难点是什么？普通棉花(无抗虫特性)苏云金芽孢杆菌提取抗虫基因通过运载体导入转基因棉花含抗虫基因转基因棉花有抗虫特性解决培育抗抗虫棉的关关键步骤需需要哪些工工具？“分子手术术刀”———限制性核酸酸内切酶关键步骤一：抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出来关键步骤二：抗虫基因与棉花DNA“缝合”关键步骤三：抗虫基因进入棉花细胞“分子缝合合针”———DNA连接接酶“分子运输输车”———基因进进入受体细细胞的载体1.1、DNA重组组技术的基基本工具1、基因工程的剪刀指“限制性核酸酸内切酶”主要是原核核生物一种限切酶酶只能识别一种特定的的核苷酸序序列,并使使磷酸二酯酯键断开已发现的有有4000多种种类:来源:特点:“”这个特点说说明了：酶具有专一一性O寻根问底你能推测限限制酶存在在于原核生生物中的作作用是是什什么吗？原核生物易易受自然界界外源DNA的入侵侵，但生物在在长期的进进化过程中中形成了一一套完善的的防御机制制，以防止止外来病原原物的侵害害。限制酶就是细菌的的一种防御性工具具，当外源DNA侵入入时，会利利用限制酶酶将外源DNA切割掉，以保证证自身的安安全。所以以，限制酶酶在原核生生物中主要要起到切割割外源DNA、使之失效，从而达到到保护自身的目的。⒉种类与命命名：现在已经从从约300种微生物物中分离出出了约4000种限限制性内切切酶(限制制酶)。EcoRⅠSmaⅠ粘质沙雷氏氏杆菌（Serratiamarcesens）大肠杆菌（EscherichiacoliR）练习：流感感嗜血杆菌菌的d菌株株(Haemophilusinfluenzaed)中先后分分离到3种种限制酶，，则分别命命名为:HindⅠ、HindⅡ和HindⅢ限制酶的识识别序列：：能被限制性性内切酶特特异性识别别的切割部部位都具有有回文序列：在切割部位位，一条链链正向读的碱基顺顺序与另一一条链反向读的顺序完完全一致。EcoRⅠⅠ什么叫黏性性末端？被限制酶切切开的DNA两条单单链的切口口，带有几几个伸出的核苷苷酸，它们之间间正好互补配对，这样的切切口叫黏性末端。SmaⅠ平末端平平末端端要想获得某某个基因必必须要用限限制酶切几几个切口？？可产生几几个黏性(平)末端端？要切两个切切口，产生生四个黏性性(平)末末端。如果把两种种来源不同同的DNA用同一种种限制酶来来切割，会会怎样呢？？会产生相同的黏性性(平)末末端，然后让两两者的黏性性(平)末末端黏合起来，就似似乎可以合合成重组的的DNA分分子了。思考?……GAATTC……………CTTAAG……………GAATTC……………CTTAAG………EcoRⅠⅠ……GAATTC…………CTTAAG…………GAATTC…………CTTAAG……不同来源的的DNA片片段混合将不同种来来源的DNA片段连连接起来生物A基因因片段生物B基因因片段……GAATTC…………CTTAAG……酶切……GAATTC……………CTTAAG……………GAATTC…………CTTAAG…………GAATTC…………CTTAAG……同一种2：基因工程的指“DNA连接酶”“”作用：连接“梯子子”断口的的“扶手””而非“梯梯子”中间间的“踏板板”。形成磷酸二二酯键其作用与限限制酶相反反，作用点点相同③类型：类型E·coliDNA连接接酶T4DNA连接接酶来源功能大肠杆菌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(效率较低低)相同点差别可把黏性末末端之间的的缝隙“缝合合”起来，E·coliDNA连接酶酶或或T4DNA连接接酶即恢复被限制制酶切开的的两个核苷苷酸之间的的磷酸二酯酯键T4DNA连接接酶还可把平末端之间间的缝隙““缝合”起来，但效效率较低T4DNA连接接酶三、“分子子运输车””——基基因进入受受体细胞的的载体⒈载体需要要的条件：：⑴有1~多个限制酶酶切点⑵对受体细细胞无害⑶导入基因因能在受体细细胞中复制制、表达⑷有某些标记记基因，便便于筛选⒉常用运载载体：⑴细菌的质质粒⑵λ噬菌体衍衍生物或某某些动植物物病毒常用的载体体：质粒能复制并带带着插入的的目的基因因一起复制制有切割位点点有标记基因因的存在，，可用含氨氨苄青霉素素的培养基基鉴别思考与探究究P7（2）为什么限制制酶不剪切切细菌本身身的DNA？通过长期的的进化，细细菌中含有有某种限制制酶的细胞胞，其DNA分子中中或者不具备这种限制制酶的识别切割割序列；或者通通过甲基基化酶将甲基转转移到所识别序列列的碱基上上，使限制酶不不能将其其切开。这样，，尽管细细菌中含含有某种种限制酶酶也不会会使自身身的DNA被切切断，并并且可以以防止外外源DNA的入入侵。4、DNA连接接酶有连连接单链链DNA的本领领吗？迄今为止，所所发现的DNA连接酶都都不具有连接单链DNA的能力，，至于原因，，现在还不清清楚，也许将将来会发现可可以连接单链链DNA的酶酶。思考与探究P7限制酶DNA解旋酶区别限制性酶与DNA解旋酶酶的区别切割特定的核核苷酸序列的的磷酸二酯键将DNA两条条链的氢键打开形成两条条单链限制酶DNA水解酶区别限制性酶与DNA水解酶酶的区别切割特定的核核苷酸序列的的磷酸二酯键键，形成片段的DNA.切割磷酸二酯酯键，形成单单个的脱氧核苷酸。DNA聚合酶DNA连接酶区别1区别2相同点DNA连接酶酶与DNA聚聚合酶是一回回事吗?为什什么?1)只能将单个核苷酸连接到已有的的核酸片段上上，形成磷酸酸二酯键形成磷酸二酯键1)在两个DNA片片段之间形成磷酸二酯酯键2)以一条DNA链链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯酯键连接成一条互互补的DNA链2)将DNA双链上的两个缺口同时时连接起来，不需要模板1.在基因工程程中，切割运运载体和含有有目的基因的的DNA片段段，需使用（（））A：同种限制制酶B.两种种限制酶C：同种连接接酶D.两种种连接酶A课堂练习2.不属于质质粒被选为基基因运载体的的理由是A、能复制（（））B、有多个限限制酶切点C、具有标记记基因D、它是环状状DNAD课堂练习3.以下说法法正确的是（（））A、所有的限限制酶只能识识别一种特定定的核苷酸序序列B、质粒是基基因工程中唯唯一的运载体体C、运载体必必须具备的条条件之一是：：具有多个限限制酶切点，，以便与外源源基因连接D、基因控制制的性状都能能在后代表现现出来C课堂练习下课了!再见基础理论和技技术发展催生生了基因工程程科技探索之路路早期基础理论论达尔文提出生物进化论基础理论和技技术发展催生生了基因工程程科技探索之路路早期基础理论论孟德尔提出基因的分离定律和自由组合定律律基础理论和技技术发展催生生了基因工程程科技探索之路路早期基础理论论摩尔根证明基因在染色体体上，并提出基因因的连锁互换定律律。基础理论和技技术发展催生生了基因工程程科技探索之路路后期基础理论论艾弗里证明DNA是遗传传物质，DNA可从从一种生物个个体转移到另一种生物物个体。基础理论和技技术发展催生生了基因工程程科技探索之路路后期基础理论论沃森、克里克提出DNA的的双螺旋结构模型。基础理论和技技术发展催生生了基因工程程科技探索之路路后期基础理论论梅塞尔松、斯塔尔证明DNA的的半保留复制基础理论和技技术发展催生生了基因工程程科技探索之路路后期基础理论论克里克等提出中心法则DNARNA蛋白质转录翻译逆转录复制基础理论和技技术发展催生生了基因工程程科技探索之路