生物：11《DNA重组技术的基本工具》课件

专题1基因工程第一页，共二十页。基因工程的概念：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重组技术或基因拼接技术。第二页，共二十页。

第一节DNA重组技术的基本工具第三页，共二十页。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棉花细胞(含抗虫基因)棉花植株(有抗虫特性)重组DNA导入形成第四页，共二十页。DNA重组技术的基本工具准确切割DNA的工具（“分子手术刀”）DNA片段的连接工具（“分子缝合针”）基因转移工具（“分子运输车”）基因的大小以纳米计算，要对它进行剪切、拼接等操作，没有非常精细的工具是不行的。进行基因操作最少需要以下三种工具：第五页，共二十页。一、“分子手术刀”——限制性核酸内切酶第六页，共二十页。

1、作用——限制性核酸内切酶能识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并在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。磷酸二酯键即脱氧核糖、磷酸之间的连接ATGGCATCTTCGAA第七页，共二十页。

大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，例如，EcoRΙ、SmaΙ，也有少数有4、5或8个核苷酸组成。GAATTC

CTTAAG

中轴线CTTAA

G

AATTCG

大肠杆菌的一种限制酶（EcoRⅠ)能识别GAATTC序列，SmaI识别CCCGGG序列:

CCCGGG

GGGCCC

CCCGGG

GGGCCC

黏性末端平末端第八页，共二十页。原核生物很容易受到自然界中外源DNA的入侵，但是长期的进化过程中，这些原核生物却没有因为外源DNA的入侵而灭绝。根据我们刚刚掌握的知识，你能推测这其中的原因吗？

原核生物细胞中的限制酶会将外源DNA切割掉，使之失效，以保证自身的安全，但是不会切割自身的DNA，这是原核生物在长期进化过程中形成的一套防御机制。第九页，共二十页。动手操作吧！第十页，共二十页。2、DNA连接酶——“分子缝合针”作用——把两条DNA末端之间的缝隙“缝合”起来。G

AATTCCTTAA

G

即脱氧核糖、磷酸基之间的连接

GP

AP自己动手吧！第十一页，共二十页。限制酶切割后有两种不同的结果，一种产生黏性末端，一种产生平末端。那么恢复它们的连接时，所用DNA连接酶是否一样呢？E.coliDNA连接酶：连接黏性末端T4DNA连接酶：连接黏性末端和平末端第十二页，共二十页。DNA连接酶DNA聚合酶连接DNA链双链单链连接部位两DNA片段之间的磷酸二酯键将游离的脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接起来。寻根问底：DNA连接酶和DNA聚合酶是一回事吗？为什么？第十三页，共二十页。基因进入受体细胞的载体

要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物体内进行表达，还得将这个基因送到乙生物的细胞内去！能将外源基因送入细胞的工具就是载体。第十四页，共二十页。质粒拟核大肠杆菌细胞第十五页，共二十页。作为载体的必要条件能自我复制有切割位点有标记基因对受体细胞无害第十六页，共二十页。随堂练习：1、关于限制酶的说法中，正确的是（）A、限制酶是一种酶，只识别GAATTC碱基序列B、EcoRI切割的是G—A之间的氢键C．限制酶一般不切割自身的DNA分子，只切割外源DNAD．限制酶只存在于原核生物中答案：C第十七页，共二十页。2.（多选）有关基因工程的叙述中，错误的是A、基因工程技术能定向地改造生物的遗传性状，培育生物新品种B、重组DNA的形成在细胞内完成C、目的基因须由运载体导入受体细胞D、质粒都可作为运载体答案：BD第十八页，共二十页。3.下列四条DNA分子，彼此间具有粘性末端的一组是

A．①②B．②③C．③④D．②④答案：D第十九页，共二十页。内容总结专题1基因工程。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重组技术或基因拼接技术。基因的大小以纳米计算，要对它进行剪切、拼接等操作，没有非常精细的工具是不行的。——限制性核酸内切酶。1、作用——限制性核酸内切酶能识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并在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。大肠杆菌的一种限制酶（EcoRⅠ)能识别GAATTC序列，Sm