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1、1.1 DNA重组技术的基本工具,一、基因工程的概念,1、原理：,2、操作水平：,3、又称：,4、优点：,基因重组,DNA分子水平,DNA重组技术或基因拼接技术,定向改造生物性状,DNA重组技术的基本工具,准确切割DNA的工具（“分子手术刀”） 限制性核酸内切酶（又称限制酶） DNA片段的连接工具（“分子缝合针”） DNA连接酶 基因转移工具（“分子运输车”） 基因进入受体细胞的载体,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：,来源： 种类： 作用： 作用结果：,1.限制性内切酶“分子手术刀”,限制性核酸内切酶能识别双链DN
2、A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。,主要从原核生物中分离纯化出来,约4000种,黏性末端 平末端,1.双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,1,2,3,4,2.特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键,T,磷酸二酯键,A,黏性末端,平末端,在切割部位，一条链正向读的碱基顺序与另一条链反向读的顺序完全一致。,？末端如何书写？,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
3、，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。,思考与探究 P7 （2）,为什么限制酶不剪切细菌本身的DNA？ 1、含有某种限制酶的细胞，其DNA分子中不具备这种限制酶的识别切割序列； 2：通过甲基化酶将甲基转移到所识别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。,2、 DNA连接酶“分子缝合针”,作用双链DNA片段“缝合起来”，回复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。,DNA聚合酶和DNA连接酶有何相同点和不同点？,（三）“分子运输车”运载体,2、种类：,1、需要具备的条件：,（1）在受体细胞中稳定存在，能自我复制 （2）有一个或多个切割位点
4、（3）有标记基因 （4）对受体细胞无害,质粒、噬菌体衍生物、动植物病毒等,大肠杆菌的质粒：,最常用的质粒是大肠杆菌的质粒，其中常含有抗药基因，如四环素的标记基因。质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性作用，但复制只能在宿主细胞内成。,质粒的特点,1 细胞染色体（或拟核DNA分子）外能自主复制的小型环状DNA分子； 2 质粒的存在对宿主细胞无影响； 3.质粒的复制只能在宿主细胞内完成。,课本知识回顾,基因工程又叫做 或 。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种 提取出来，加 以 ，然后放到另一种生物的细胞里， 改造生物的遗传性状。,基因拼接技术,DNA重组技术,基因,修饰改造,定向地,D
5、NA 重组技术的基本工具,“分子手术刀” ,“分子缝合针” ,“分子运输车” ,限制酶,DNA连接酶,基因进入受体细胞的载体,限制性核酸内切酶,主要是从 的一种酶。 识别双链DNA 分子的某种 ，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的 断开。 形成两种末端,原核生物中分离纯化出来,特定的核苷酸序列,磷酸二酯键,黏性末端,平末端,二、 “分子缝合针” DNA连接酶,1、种类： 2、作用部位：,两类,Ecoli DNA连接酶,T4 DNA连接酶,磷酸二酯键,基因进入受体细胞的载体,通常有三种: 在进行基因工程操作中,真正被用作载体的质粒都是在 基础上进行过 的,质粒,噬菌体衍生物,动植物病毒,
6、天然质粒,人工改造,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。,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GA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DNA D限制酶只存在于原核生物中,答案：C,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,3.下列有关限制酶的描述错误的是（） A 一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列 B 限制酶的活性受温度影响 C 限制酶能识别和切割RNA D 限制酶可以原核生物中提取,C,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、它是环状DNA,D,
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