DNA重組技術(shù)的工具

1、 抗蟲棉的抗蟲棉的培育有哪些培育有哪些關(guān)鍵步驟？關(guān)鍵步驟？ 基因工程基因工程是指按照人是指按照人們的愿望，進行嚴(yán)格們的愿望，進行嚴(yán)格的設(shè)計，并通過的設(shè)計，并通過體外體外DNADNA重組和轉(zhuǎn)基因重組和轉(zhuǎn)基因等技等技術(shù)，賦予生物以術(shù)，賦予生物以新的新的遺傳特性遺傳特性，從而創(chuàng)造，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的出更符合人們需要的新的生物類型和生物新的生物類型和生物產(chǎn)品。由于基因工程產(chǎn)品。由于基因工程是在是在DNADNA分子水平分子水平上進上進行設(shè)計和施工的，因行設(shè)計和施工的，因此又叫做此又叫做DNADNA重組技術(shù)重組技術(shù)。 DNA重組技術(shù)的基本工具重組技術(shù)的基本工具 準(zhǔn)確切割準(zhǔn)確切割DNA的工具（的工具

2、（“分子手術(shù)刀分子手術(shù)刀”）限制性內(nèi)切酶限制性內(nèi)切酶 DNA片段的連接工具（片段的連接工具（“分子縫合針分子縫合針”）DNA連接酶連接酶 基因轉(zhuǎn)移工具（基因轉(zhuǎn)移工具（“分子運輸車分子運輸車”）基因進入受體細(xì)胞的載體基因進入受體細(xì)胞的載體基因的大小以納米計算，要對它進行剪切、基因的大小以納米計算，要對它進行剪切、拼接等操作，沒有非常精細(xì)的工具是不行的。進拼接等操作，沒有非常精細(xì)的工具是不行的。進行基因操作最少需要以下三種工具：行基因操作最少需要以下三種工具：來源來源種類種類作用作用作用結(jié)果作用結(jié)果閱讀課本閱讀課本4-5頁頁“限制性核酸內(nèi)切酶限制性核酸內(nèi)切酶分子分子手術(shù)刀手術(shù)刀”的相關(guān)內(nèi)容，填寫下

3、表的相關(guān)內(nèi)容，填寫下表自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)主要從原核生物中分離純化而來主要從原核生物中分離純化而來已經(jīng)分離出大約已經(jīng)分離出大約4000種種1、識別雙鏈、識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷分子的某種特定核苷酸序列酸序列2、使每一條鏈中使每一條鏈中特定部位特定部位的兩個核苷酸的兩個核苷酸之間的之間的磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵斷開。斷開。 G1234512345 A3,5-磷磷酸二酯酸二酯鍵鍵3端5端3端5端磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵7仔細(xì)觀察各限制酶仔細(xì)觀察各限制酶 識別的特定序列有識別的特定序列有何何 特點？特點？限制酶的識別序列限制酶的識別序列在G與A之間切割大腸桿菌的一種限制酶(EcoR)只能識別GAATTC

4、序列，并在G和A之間切開。EcoRIEcoRI限制酶的作用限制酶的作用黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端EcoRIEcoRI限制酶的切割限制酶的切割 被限制酶切開的被限制酶切開的DNA兩條兩條單鏈的切口，帶有幾個單鏈的切口，帶有幾個伸出的伸出的核苷酸核苷酸，他們之間正好互補配他們之間正好互補配對，這樣的切口叫對，這樣的切口叫黏性末端黏性末端。SmaISmaI只能識別CCCGGG序列，并在C和G之間切開。中軸線SmaISmaI限制酶的作用限制酶的作用在G與C之間切割SmaISmaI限制酶的切限制酶的切割割當(dāng)限制酶從識別序列的中心軸線處切開時，切開的當(dāng)限制酶從識別序列的中心軸線處切開時，切開的DNA

5、DNA兩條單鏈的切口，是平整的，這樣的切口叫兩條單鏈的切口，是平整的，這樣的切口叫平末端平末端。類型來源功能相同點差別EcoliDNA連接酶T4DNA連接酶大腸桿菌T4噬菌體恢復(fù)磷酸二酯鍵只能連接黏性末端能連接黏性末端和平末端(效率較低)閱讀課本第閱讀課本第5頁頁“分子縫合針”DNA連接酶的相關(guān)內(nèi)容，填寫下表的相關(guān)內(nèi)容，填寫下表自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)把切下來的DNA片段拼接成新的DNA，即將脫氧核糖和磷酸連接起來催化形成磷酸二酯鍵DNADNA連接酶的作用連接酶的作用兩兩DNADNA片段要具有片段要具有互補互補的黏性末端的黏性末端才能拼起來才能拼起來DNADNA連接酶的縫合作用連接酶的縫合作用可把黏性

6、末端之間的可把黏性末端之間的縫隙縫隙“縫合縫合”起來起來，注意：注意：DNADNA連接酶可連接雙鏈連接酶可連接雙鏈DNADNA中的中的DNADNA單鏈缺口，單鏈缺口，但不能連接單鏈但不能連接單鏈DNADNA！DNADNA連接酶與連接酶與DNADNA聚合酶是一回事嗎？聚合酶是一回事嗎？T4 DNA連接酶還可把平末端之間的縫隙“縫合”起來，但效率較低DNADNA連接酶的縫合作用連接酶的縫合作用DNA連接酶連接酶DNA聚合酶聚合酶相相同同點點作用實質(zhì)作用實質(zhì)化學(xué)本質(zhì)化學(xué)本質(zhì)不不同同點點模板模板作用對象作用對象 作用結(jié)果作用結(jié)果用途用途都能催化形成都能催化形成磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵都是蛋白質(zhì)都是蛋白質(zhì)不

7、需要不需要需要需要形成完整的重形成完整的重組組DNA分子分子形成形成DNA的一條的一條鏈鏈基因工程基因工程DNA復(fù)制復(fù)制DNA連接酶與連接酶與DNA聚合酶的比較聚合酶的比較只能將只能將單個核苷單個核苷酸酸連接到已有的連接到已有的DNADNA片段上，形片段上，形成磷酸二酯鍵成磷酸二酯鍵在兩個DNA片段之間形成磷酸二酯鍵限制性內(nèi)切酶限制性內(nèi)切酶的識別序列和切點是的識別序列和切點是GGATCC，限制，限制性內(nèi)切酶性內(nèi)切酶的識別序列和切點是的識別序列和切點是GATC。在質(zhì)粒上有。在質(zhì)粒上有酶酶的一個切點，在目的基因的兩側(cè)各有一個酶的一個切點，在目的基因的兩側(cè)各有一個酶的切點。的切點。（1）請畫出質(zhì)粒被

8、限制酶）請畫出質(zhì)粒被限制酶切割后所形成的黏性末端。切割后所形成的黏性末端。（2）請畫出目的基因兩側(cè)被限制酶）請畫出目的基因兩側(cè)被限制酶切割后所形成的黏性切割后所形成的黏性末端。末端。（3）在）在DNA連接酶作用下，上述兩種不同限制酶切割后形連接酶作用下，上述兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端能否連接？為什么？成的黏性末端能否連接？為什么？可以連接。因為由兩種不同限制酶切割后形成的黏可以連接。因為由兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的（或是可以互補的）性末端是相同的（或是可以互補的） 小試身手小試身手載體的作用載體的作用載體的必載體的必要條件要條件載體的種類載體的種類閱讀課本第閱讀課本第6

9、頁頁“分子運輸車分子運輸車”運載體運載體的相關(guān)內(nèi)容，填寫下表的相關(guān)內(nèi)容，填寫下表自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)細(xì)菌的質(zhì)粒細(xì)菌的質(zhì)粒病毒：病毒：、動植物病毒等。、動植物病毒等。 有標(biāo)記基因的存有標(biāo)記基因的存在，可用含青霉在，可用含青霉素的培養(yǎng)基鑒別。素的培養(yǎng)基鑒別。有切割位點有切割位點能復(fù)制并帶著能復(fù)制并帶著插入的目的基插入的目的基因一起復(fù)制因一起復(fù)制質(zhì)粒質(zhì)粒裸露的、結(jié)構(gòu)簡單的、獨立于細(xì)菌染色體（即擬核裸露的、結(jié)構(gòu)簡單的、獨立于細(xì)菌染色體（即擬核DNA）之外，并具有）之外，并具有自我復(fù)制能力自我復(fù)制能力的很小的雙鏈環(huán)狀的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子。分子。最常用運載體最常用運載體質(zhì)粒質(zhì)粒 實際上在基因?qū)嶋H上在基因工程操作中，工程操作中，真正被用作載真正被用作載體的質(zhì)粒，都體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進行的基礎(chǔ)上進行過人工改造的。過人工改造的。練習(xí)練習(xí)在基因工程中，切割運載體和含有目的基因在基因工程中，切割運載體和含有目的基因的的DNA片段，需使用（片段，需使用（ ）同種限制酶同種限制酶 B. 兩種限制酶兩種限制酶同種連接酶同種連接酶