DNA重组技术的基本工具

1.1DNA重组技术的根本工具蓝玫瑰

玫瑰和月季都没有产生蓝色色素的基因，无法生长蓝色花瓣，虽然玫瑰和月季都有5000多年的人工栽培历史，迄今已“培育出2500多个品种，但始终没有蓝玫瑰的身影。玫瑰花基因没有生成蓝色翠雀花素所需的“黄酮类化合物3'5'-氢氧化酶”，因此蓝玫瑰被认为是不可能的，而英语bluerose(蓝色玫瑰)也有“不可能”之意。

日本三得利公司耗资30亿日元，他们从1990年就开始开发蓝玫瑰，从蓝三叶草中提取蓝色素基因，用基因重组技术改变玫瑰花遗传因子排列，成功地让翠雀花素单独显色，培植出蓝玫瑰课标定位1.简述DNA重组技术所需的根本工具及其作用。2.会应用DNA重组技术所需工具的作用。一、基因工程基因工程又叫DNA重组技术，指按照人们的愿望，进行严格地设计，通过体外________和_______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。其操作水平是在DNA分子水平上进行设计和施工的，操作环境是在生物体外。DNA重组转基因二、DNA重组技术的操作工具1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀”〔1〕主要来源：______生物。〔2〕特点：能够识别DNA特定的__________，切开两个核苷酸之间的___________。〔3〕DNA末端：限制性核酸内切酶切割DNA产生的DNA末端有两种形式为________和______。原核核苷酸序列磷酸二酯键黏性末端平末端2.DNA连接酶——“分子缝合针”〔1〕作用：将双链DNA片段缝合起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的___________。〔2〕种类①E.coliDNA连接酶：只能缝合双键DNA的_________。②T4DNA连接酶：既可缝合双键DNA的黏性末端，又可缝合双链DNA的_______。磷酸二酯键黏性末端平末端3基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”〔1〕载体的种类①质粒：是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有________能力的双链环状DNA分子。②λ噬菌体的衍生物。③动植物病毒。自我复制〔2〕质粒载体的特点①能够在细胞内自我复制。②具有一个或多个______________，便于供外源DNA插入。③具有特殊的_________，供重组DNA的鉴定和选择。〔3〕质粒载体的处理：真正用作载体的质粒，都必须在细胞外经人工改造。限制酶切割位点标记基因基础梳理自测自评1.以下关于限制酶的说法正确的选项是〔〕A.限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中很少B.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列C.不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端D.限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键B2.以下黏性末端属于同一种限制酶切割而成的是〔〕A.①②B.①③C.①④D.②③B3.以下关于DNA连接酶的表达正确的选项是〔〕①催化相同黏性末端的DNA片段之间的连接②催化不同黏性末端的DNA片段之间的连接③催化两个黏性末端互补碱基间氢键的形成④催化DNA分子脱氧核苷酸链的脱氧核糖与磷酸间的磷酸二酯键的形成A.①③B.②④C.②③D.①④D4.质粒之所以能做基因工程的载体，是由于它〔〕A.含蛋白质，从而能完成生命活动B.能够自我复制，且能保持连续性C.是RNA，能够指导蛋白质的合成D.具有环状结构，能够携带目的基因选B5.以下图为一种限制酶切割DNA分子的示意图。请答复以下问题：〔1〕这种限制性核酸内切酶的切点是________，形成____个_____末端，特点是___________________。〔2〕从题干中可知限制性核酸内切酶识别序列的特点是_______________________________________。〔3〕如果G发生突变，可能发生______________________________________________。G与A之间2黏性相同且碱基互补配对只能识别某一种特定的核苷酸序列

限制性核酸内切酶不能识别切割位点课堂互动探究要点一限制酶切出的黏性末端和平末端的区别要点二和DNA有关的几种酶2.上述四种酶的作用部位限制性核酸内切酶、DNA连接酶、DNA聚合酶作用于①部位;DNA解旋酶作用于②部位。主要起到切割外源DNA，使之失效，从而到达保护自身的目的。2.DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？为什么？〔教材P6〕答案：不是一回事。基因工程中所用的连接酶有两种，一种是从大肠杆菌中别离得到的，称之为E·coliDNA连接酶；另一种是从T4DNA噬菌体中别离得到的，称为T4DNA连接酶。这两种连接酶催化反响根本相同，考题例析例1限制性核酸内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,限制性核酸内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。〔1〕请画出质粒被限制性核酸内切酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。〔2〕请画出目的基因两侧被限制性核酸内切酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。〔3〕在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来？为什么？【答案】〔1〕〔2〕〔3〕能。因为上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的。例2通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用这一技术使羊奶中含有人体蛋白质，以下图表示了这一技术的根本过程，在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是—G↓GATCC—，请答复：〔1〕从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是__________。人体蛋白质基因“插入”羊体细胞染色体中时需要的酶是__________。〔2〕请画出质粒被切割形成黏性末端的过程图。〔3〕人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内，原因是__________。【答案】〔1〕限制性核酸内切酶