DNA重组技术的基本工具3

复习1、生物体的遗传物质是什么？

生物体遗传的基本单位是什么？2、为什么生物界的各种生物间的性状有如此大的差别呢？3、生物的性状是怎样表达的？基因工程的产物：多彩小鱼转基因小鼠转基因小猪辣椒香蕉蓝色玫瑰黑籽番茄专题一基因工程基因工程的概念：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基因产物。一、基因工程的概念基因拼接技术或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→表达科技探索之路：基础理论和技术发展催生了基因工程早期基础理论孟德尔提出基因的分离定律和自由组合定律科技探索之路：基础理论和技术发展催生了基因工程早期基础理论摩尔根证明基因在染色体上，并提出基因的连锁互换定律。科技探索之路：基础理论和技术发展催生了基因工程早期基础理论艾弗里证明DNA是主要遗传物质，DNA可从一种生物个体转移到另一种生物个体。科技探索之路：基础理论和技术发展催生了基因工程早期基础理论克里克等提出中心法则DNARNA蛋白质转录翻译逆转录复制科技探索之路：基础理论和技术发展催生了基因工程早期基础理论1963年尼伦伯格和马太破译编码氨基酸的遗传密码，1966年霍拉纳用实验加以证明。科技探索之路：基础理论和技术发展催生了基因工程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技术的发明没有基础理论的研究成果，没有技术方面的创新发明，基因工程不可能诞生，也不可能迅速崛起。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导入形成思考：在以上过程中关键步骤或难点是什么？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：抗虫基因与棉花DNA“缝合”关键步骤三：抗虫基因进入棉花细胞“分子手术刀”——限制性核酸内切酶“分子缝合针”——DNA连接酶“分子运输车”——载体§1-1DNA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

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。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：形成两种末端一、“分子手术刀”——限制性核酸内切酶粘性末端平末端酶的特异性一、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”1来源：主要从原核生物中分离纯化。2作用：识别特定核苷酸序列，使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。3作用结果：产生黏性末端或平末端。思考：限制酶在于原核生物中的作用？思考在自然界中有一些生物的DNA可能进入另一种生物的细胞中。我们有没有学过相关的实例？现今存在的生物为什么没有在长期的进化过程中被外源DNA的入侵而灭绝，仍能保持一种稳定状态？怎样才能使外来的DNA失效从而保护自身？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。寻根问底：ATGCATGC2、作用：限制酶切割磷酸二酯键3、结果：形成黏性末端

EcoRⅠ黏性末端黏性末端什么叫黏性末端？当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，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平末端平末端3、结果：形成平末端什么叫平末端？

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。动手操作吧！1、…CTGCAG…2、…GCGC…基因的针线──DNA连接酶切断的DNA片段要与受体细胞的DNA连接，你觉得可以用什么酶？作用部位：是磷酸二酯键（扶手）不是氢键（梯子）

DNA连接酶将两条DNA链连接起来的酶。连接酶类型E·coliDNA连接酶T4DNA连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)相同点差别二、“分子缝合针”——DNA连接酶两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？T4DNA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AATTGCAATTAATTDNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶的作用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，首先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。基因进入受体细胞的载体假如目的基因导入受体细胞后不能复制将怎样？作为载体没有切割位点将怎样？目的基因是否进入受体细胞，你如何察觉？如果载体对受体细胞有害将怎样？三、“分子运输车”——载体1载体需要的条件：1.能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。2.有一个至多个限制酶切点，以便与外源基因连接。3.具有某些标记基因，便于进行筛选。4.对受体细胞无害。2常用运载体：⑴细菌的质粒⑵λ噬菌体衍生物或某些动植物病毒。认识常用的载体——质粒

质粒主要存在于细菌和酵母菌体内。质粒是一种裸露的、结构简单、独立于染色体或细菌拟核之外，能自我复制的小型环状双链DNA分子。常用的载体：质粒能复制并带着插入的目的基因一起复制有切割位点有标记基因的存在，可用含氨苄青霉素的培养基鉴别

质粒主要存在于细菌和酵母菌体内。质粒是一种裸露的、结构简单、独立于染色体或细菌拟核之外，能自我复制的小型环状双链DNA分子。2和7能连接形成…ACGT…

…TGCA…；4和8能连接形成…GAATTC…

…CTTAAG…；3和6能连接形成…GCGC…

…CGCG…；1和5能连接形成…CTGCAG…

…GACGTC…。课堂练习：在基因工程中，切割运载体和含有目的基因的DNA片段，需使用（）A.同种限制酶B.两种限制酶C.同种连接酶D.两种连接酶A课堂练习：2.不属于质粒被选为基因运载体的理由是（）

A、能复制B、有多个限制酶切点

C、具有标记基因

D、它