《DNA重组技术的基本工具》

乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)转鱼抗寒基因的番茄转基因抗虫棉抗虫棉普通棉专题一基因工程1.1DNA重组技术的基本工具基因工程的概念基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，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，定向地改造生物的遗传性状。基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程实质结果基因拼接技术或DNA重组技术生物体外基因DNA分子水平人类需要的基因产物剪切→拼接→导入→表达基因重组基因工程的概念基因工程培育抗虫棉的简要过程：普通棉花(无抗虫特性)苏云金芽孢杆菌提取抗虫基因与运载体DNA拼接导入棉花细胞(含抗虫基因)棉花植株(有抗虫特性)上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？基因工程培育抗虫棉的关键步骤：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：抗虫基因与运载体DNA连接关键步骤三：抗虫基因导入受体(棉花)细胞解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？关键步骤一的工具：关键步骤二的工具：关键步骤三的工具：基因的剪刀——限制酶基因的针线——DNA连接酶基因的运载工具——运载体DNA重组技术的基本工具“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

主要要是是从从原核核生生物物中中分分离离纯纯化化出出来来的一一种种酶酶。。能能将将外外来来的的DNA切切断断，由由于于这这种种切切割割作作用用是是在在DNA分分子子内内部部进进行行的的，，故故名名限限制制性性核核酸酸内内切切酶酶。。4000种种。。1、来源：2、种类：3、作用位置：4、结果：5、特点：形成成两两种种末末端端一、、““分分子子手手术术刀刀””————限限制制性性核核酸酸内内切切酶酶黏性末端平末端识别双链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断开。磷酸二酯键T磷酸酸二二酯酯键键1234512345A大肠杆菌菌(E.coli)的的一种限限制酶能识别GAATTC序序列，并在G和A之间切开开。限制酶什么叫黏黏性末端端？限制酶什么叫黏黏性末端端？什么叫黏黏性末端端？被限制酶酶切开的的DNA两条单单链的切切口，带带有几个个伸出的核核苷酸，他们之之间正好好互补配对对，这样的的切口叫叫黏性末端端。什么叫平平末端？？当限制酶酶从识别序序列的中中心轴线线处切开开时，切开的DNA两两条单链链的切口口，是平平整的，，这样的的切口叫叫平末端。限制酶所所识别的的序列有有什么特特点？图1-1限制制酶识别别序列的的中心轴轴线限制酶所所识别的的序列，，无论是是6个碱碱基还是是4个碱碱基，都都可以找找到一条条中心轴轴线,中中轴线两两侧的双双链DNA上的的碱基是是反向对对称重复复排列的的。二、““分子缝缝合针””———DNA连接接酶1、种类类：2、作用用部位：：两类E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶

磷酸二酯酯键DNA连连接酶可把黏性性末端之间的缝缝隙“缝合”起来，，即把梯梯子两边边扶手的的断口连连接起来来，这样样一个重重组的DNA分分子就形形成了。。与DNA分子相相关的酶酶(1)几几种酶的的比较：：种类项目限制酶DNA连DNA聚聚合酶解旋酶作用底物物DNA分分子DNA分分子片段段脱氧核苷苷酸DNA分分子作用部位位磷酸二酯酯键磷酸二酯酯键磷酸二酯酯键碱基对间间的氢键键种类项目限制酶DNA连连接酶DNA聚聚合酶解旋酶作用特点切割目的的基因及及载体，，能专一一性识别别双链DNA分分子的某某种特定定的核苷苷酸序列列，并且且使每一一条链中中特定部部位的两两个核苷苷酸之间间的磷酸酸二酯键键断开将双链DNA片片段“缝合”起来，恢恢复被限限制酶切切开了的的两个核核苷酸之之间的磷磷酸二酯酯键只能将单单个脱氧氧核苷酸酸添加到到脱氧核核苷酸链链上将DNA两条链链之间的的氢键打打开作用结果形成黏性性末端或或平末端端形成重组组DNA分子形成新的的DNA分子形成单链链DNA分子(2)限限制酶与与DNA连接酶酶的关系系：①限制酶酶不切割割自身DNA的的原因是是：原核核生物中中不存在在该酶的的识别序序列或识识别序列列已经被被修饰。。②DNA连接接酶起作用时时不需要模板板。三、“分子子运输车”——基因进入入受体细胞的的载体：载体(1)作用：：①作为运载工工具，将目的的基因转移到到宿主细胞内内；②利用它在宿宿主细胞内对对目的基因进进行大量复制制。(2)具备的的条件：①能在宿主细细胞内稳定保保存并大量复复制；②有多个限制制酶切割位点点，以便与外外源基因连接接；③具有特殊的的标记基因，，以便进行筛筛选。(3)种类：：①质粒：一种种祼露的、结结构简单、独独立于细菌拟拟核DNA之之外，能够自自我复制的很很小的双链环环状DNA分分子；②λ噬菌体的的衍生物；③动植物病毒毒。1．(2010·全国卷卷Ⅱ)下列叙叙述符合基因因工程概念的的是()A．B淋巴细细胞与肿瘤细细胞融合，杂杂交瘤细胞中中含有B淋巴巴细胞中的抗体体基因B．将人的干干扰素基因重重组到质粒后后导入大肠杆杆菌，获得能产生人干扰扰素的菌株C．用紫外线线照射青霉得青霉素高产菌株D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上答案：B解析：基因工程又叫叫基因拼接技技术或DNA重组技术，，是一种人为为的操作过程程。A项属于于细胞工程；；B项符合基基因工程的概概念；C项属属于诱变育种种；D项是自自然发生的，，不是人为操操作的，不属属于基因工程程。2．(2010·浙江高高考)在用基基因工程技术术构建抗除草草剂的转基因烟草过程程中，下列操操作错误的是是()A．用限制性性核酸内切酶酶切割烟草花花叶病毒的核核酸B．用DNA连接酶连接C．将重组DNA分子导入烟草原生质体D．用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞解析：限制性核酸内内切酶切割的的是DNA，，而烟草花叶叶病毒的遗传传物质为RNA；目的基基因与载体的的连接由DNA连接酶催催化连接；受受体细胞为植植物细胞，所所以可以是烟烟草原生质体体；目的基因因为抗除草剂剂基因，所以以筛选的时候候应该用含除除草剂的培养养基筛选转基基因细胞。答案：A3．(2009·浙江高高考)下列关关于基因工程程的叙述，错错误的是()A．目的基因因和受体细胞胞均可来自动动、植物或微微生物B．限制性核核酸内切酶和和DNA连接接酶是两类常常用的工具酶酶C．人胰岛素素原基因在大大肠杆菌中表表达的胰岛素素原无生物活性D．载体上的的抗性基因有有利于筛选含含重组DNA的细胞和促促进目的基因的的表达解析：目的基因和受受体细胞均可可来自动、植植物或微生物物；基因工程程中常用的工工