《DNA重組技術(shù)的基本工具》用

基因工程及其應(yīng)用假定你是一位知名的育種專家，某動(dòng)物園為了迎合觀眾獵奇的心理，想請你為他們培育出下面幾只“怪物”，請問你準(zhǔn)備用什么方法？怪物1怪物怪物4傳統(tǒng)的育種方法能否實(shí)現(xiàn)？專題1基因工程基因工程：即。通俗的說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，地改造生物的。原理：結(jié)果：一、基因工程基因重組定向地改造生物的遺傳性狀，獲得人類所需要的品種?；蚱唇蛹夹g(shù)或DNA重組技術(shù)定向遺傳性狀問題探討：蘇云金芽孢桿菌含有一種可以合成毒蛋白的基因。讓細(xì)菌的毒蛋白基因在棉花細(xì)胞中表達(dá)，可培育出抵抗棉鈴蟲害的抗蟲棉。

想一想需要做哪些關(guān)鍵工作？蘇云金芽孢桿菌毒蛋白普通棉花抗蟲棉基因工程培育抗蟲棉的簡要過程：在以上過程中關(guān)鍵步驟或難點(diǎn)是什么？普通棉花(無抗蟲特性)蘇云金芽孢桿菌提取抗蟲基因通過運(yùn)載體導(dǎo)入轉(zhuǎn)基因棉花含抗蟲基因轉(zhuǎn)基因棉花有抗蟲特性解決培育抗抗蟲棉的關(guān)關(guān)鍵步驟需需要哪些工工具？“分子手術(shù)術(shù)刀”———限制性核酸酸內(nèi)切酶關(guān)鍵步驟一：抗蟲基因從蘇云金芽孢桿菌細(xì)胞內(nèi)提取出來關(guān)鍵步驟二：抗蟲基因與棉花DNA“縫合”關(guān)鍵步驟三：抗蟲基因進(jìn)入棉花細(xì)胞“分子縫合合針”———DNA連接接酶“分子運(yùn)輸輸車”———基因進(jìn)進(jìn)入受體細(xì)細(xì)胞的載體1.1、DNA重組組技術(shù)的基基本工具1、基因工程的剪刀指“限制性核酸酸內(nèi)切酶”主要是原核核生物一種限切酶酶只能識(shí)別一種特定的的核苷酸序序列,并使使磷酸二酯酯鍵斷開已發(fā)現(xiàn)的有有4000多種種類:來源:特點(diǎn):“”這個(gè)特點(diǎn)說說明了：酶具有專一一性O(shè)尋根問底你能推測限限制酶存在在于原核生生物中的作作用是是什什么嗎？原核生物易易受自然界界外源DNA的入侵侵，但生物在在長期的進(jìn)進(jìn)化過程中中形成了一一套完善的的防御機(jī)制制，以防止止外來病原原物的侵害害。限制酶就是細(xì)菌的的一種防御性工具具，當(dāng)外源DNA侵入入時(shí)，會(huì)利利用限制酶酶將外源DNA切割掉，以保證證自身的安安全。所以以，限制酶酶在原核生生物中主要要起到切割割外源DNA、使之失效，從而達(dá)到到保護(hù)自身的目的。⒉種類與命命名：現(xiàn)在已經(jīng)從從約300種微生物物中分離出出了約4000種限限制性內(nèi)切切酶(限制制酶)。EcoRⅠSmaⅠ粘質(zhì)沙雷氏氏桿菌（Serratiamarcesens）大腸桿菌（EscherichiacoliR）練習(xí)：流感感嗜血桿菌菌的d菌株株(Haemophilusinfluenzaed)中先后分分離到3種種限制酶，，則分別命命名為:HindⅠ、HindⅡ和HindⅢ限制酶的識(shí)識(shí)別序列：：能被限制性性內(nèi)切酶特特異性識(shí)別別的切割部部位都具有有回文序列：在切割部位位，一條鏈鏈正向讀的堿基順順序與另一一條鏈反向讀的順序完完全一致。EcoRⅠⅠ什么叫黏性性末端？被限制酶切切開的DNA兩條單單鏈的切口口，帶有幾幾個(gè)伸出的核苷苷酸，它們之間間正好互補(bǔ)配對(duì)，這樣的切切口叫黏性末端。SmaⅠ平末端平平末端端要想獲得某某個(gè)基因必必須要用限限制酶切幾幾個(gè)切口？？可產(chǎn)生幾幾個(gè)黏性(平)末端端？要切兩個(gè)切切口，產(chǎn)生生四個(gè)黏性性(平)末末端。如果把兩種種來源不同同的DNA用同一種種限制酶來來切割，會(huì)會(huì)怎樣呢？？會(huì)產(chǎn)生相同的黏性性(平)末末端，然后讓兩兩者的黏性性(平)末末端黏合起來，就似似乎可以合合成重組的的DNA分分子了。思考?……GAATTC……………CTTAAG……………GAATTC……………CTTAAG………EcoRⅠⅠ……GAATTC…………CTTAAG…………GAATTC…………CTTAAG……不同來源的的DNA片片段混合將不同種來來源的DNA片段連連接起來生物A基因因片段生物B基因因片段……GAATTC…………CTTAAG……酶切……GAATTC……………CTTAAG……………GAATTC…………CTTAAG…………GAATTC…………CTTAAG……同一種2：基因工程的指“DNA連接酶”“”作用：連接“梯子子”斷口的的“扶手””而非“梯梯子”中間間的“踏板板”。形成磷酸二二酯鍵其作用與限限制酶相反反，作用點(diǎn)點(diǎn)相同③類型：類型E·coliDNA連接接酶T4DNA連接接酶來源功能大腸桿菌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(效率較低低)相同點(diǎn)差別可把黏性末末端之間的的縫隙“縫合合”起來，E·coliDNA連接酶酶或或T4DNA連接接酶即恢復(fù)被限制制酶切開的的兩個(gè)核苷苷酸之間的的磷酸二酯酯鍵T4DNA連接接酶還可把平末端之間間的縫隙““縫合”起來，但效效率較低T4DNA連接接酶三、“分子子運(yùn)輸車””——基基因進(jìn)入受受體細(xì)胞的的載體⒈載體需要要的條件：：⑴有1~多個(gè)限制酶酶切點(diǎn)⑵對(duì)受體細(xì)細(xì)胞無害⑶導(dǎo)入基因因能在受體細(xì)細(xì)胞中復(fù)制制、表達(dá)⑷有某些標(biāo)記記基因，便便于篩選⒉常用運(yùn)載載體：⑴細(xì)菌的質(zhì)質(zhì)粒⑵λ噬菌體衍衍生物或某某些動(dòng)植物物病毒常用的載體體：質(zhì)粒能復(fù)制并帶帶著插入的的目的基因因一起復(fù)制制有切割位點(diǎn)點(diǎn)有標(biāo)記基因因的存在，，可用含氨氨芐青霉素素的培養(yǎng)基基鑒別思考與探究究P7（2）為什么限制制酶不剪切切細(xì)菌本身身的DNA？通過長期的的進(jìn)化，細(xì)細(xì)菌中含有有某種限制制酶的細(xì)胞胞，其DNA分子中中或者不具備這種限制制酶的識(shí)別切割割序列；或者通通過甲基基化酶將甲基轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移到所識(shí)別序列列的堿基上上，使限制酶不不能將其其切開。這樣，，盡管細(xì)細(xì)菌中含含有某種種限制酶酶也不會(huì)會(huì)使自身身的DNA被切切斷，并并且可以以防止外外源DNA的入入侵。4、DNA連接接酶有連連接單鏈鏈DNA的本領(lǐng)領(lǐng)嗎？迄今為止，所所發(fā)現(xiàn)的DNA連接酶都都不具有連接單鏈DNA的能力，，至于原因，，現(xiàn)在還不清清楚，也許將將來會(huì)發(fā)現(xiàn)可可以連接單鏈鏈DNA的酶酶。思考與探究P7限制酶DNA解旋酶區(qū)別限制性酶與DNA解旋酶酶的區(qū)別切割特定的核核苷酸序列的的磷酸二酯鍵將DNA兩條條鏈的氫鍵打開形成兩條條單鏈限制酶DNA水解酶區(qū)別限制性酶與DNA水解酶酶的區(qū)別切割特定的核核苷酸序列的的磷酸二酯鍵鍵，形成片段的DNA.切割磷酸二酯酯鍵，形成單單個(gè)的脫氧核苷酸。DNA聚合酶DNA連接酶區(qū)別1區(qū)別2相同點(diǎn)DNA連接酶酶與DNA聚聚合酶是一回回事嗎?為什什么?1)只能將單個(gè)核苷酸連接到已有的的核酸片段上上，形成磷酸酸二酯鍵形成磷酸二酯鍵1)在兩個(gè)DNA片片段之間形成磷酸二酯酯鍵2)以一條DNA鏈鏈為模板，將單個(gè)核苷酸通過磷酸二酯酯鍵連接成一條互互補(bǔ)的DNA鏈2)將DNA雙鏈上的兩個(gè)缺口同時(shí)時(shí)連接起來，不需要模板1.在基因工程程中，切割運(yùn)運(yùn)載體和含有有目的基因的的DNA片段段，需使用（（））A：同種限制制酶B.兩種種限制酶C：同種連接接酶D.兩種種連接酶A課堂練習(xí)2.不屬于質(zhì)質(zhì)粒被選為基基因運(yùn)載體的的理由是A、能復(fù)制（（））B、有多個(gè)限限制酶切點(diǎn)C、具有標(biāo)記記基因D、它是環(huán)狀狀DNAD課堂練習(xí)3.以下說法法正確的是（（））A、所有的限限制酶只能識(shí)識(shí)別一種特定定的核苷酸序序列B、質(zhì)粒是基基因工程中唯唯一的運(yùn)載體體C、運(yùn)載體必必須具備的條條件之一是：：具有多個(gè)限限制酶切點(diǎn)，，以便與外源源基因連接D、基因控制制的性狀都能能在后代表現(xiàn)現(xiàn)出來C課堂練習(xí)下課了!再見基礎(chǔ)理論和技技術(shù)發(fā)展催生生了基因工程程科技探索之路路早期基礎(chǔ)理論論達(dá)爾文提出生物進(jìn)化論基礎(chǔ)理論和技技術(shù)發(fā)展催生生了基因工程程科技探索之路路早期基礎(chǔ)理論論孟德爾提出基因的分離定律和自由組合定律律基礎(chǔ)理論和技技術(shù)發(fā)展催生生了基因工程程科技探索之路路早期基礎(chǔ)理論論摩爾根證明基因在染色體體上，并提出基因因的連鎖互換定律律?；A(chǔ)理論和技技術(shù)發(fā)展催生生了基因工程程科技探索之路路后期基礎(chǔ)理論論艾弗里證明DNA是遺傳傳物質(zhì)，DNA可從從一種生物個(gè)個(gè)體轉(zhuǎn)移到另一種生物物個(gè)體?；A(chǔ)理論和技技術(shù)發(fā)展催生生了基因工程程科技探索之路路后期基礎(chǔ)理論論沃森、克里克提出DNA的的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型?；A(chǔ)理論和技技術(shù)發(fā)展催生生了基因工程程科技探索之路路后期基礎(chǔ)理論論梅塞爾松、斯塔爾證明DNA的的半保留復(fù)制基礎(chǔ)理論和技技術(shù)發(fā)展催生生了基因工程程科技探索之路路后期基礎(chǔ)理論論克里克等提出中心法則DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯逆轉(zhuǎn)錄復(fù)制基礎(chǔ)理論和技技術(shù)發(fā)展催生生了基因工程程科技探索之路