11DNA重组技术的基本工具1.ppt

3 . 将切下来的 DNA 片段拼接成新的 DNA 分子要依靠哪种酶来连 接 ? 连接后形成哪种化学键 ? 提示 : DNA 连接酶 , 它通过恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的 磷酸二酯键而将双链 DNA 片段 “ 缝合 ” 起来。 4 . 常用的 DNA 连接酶有哪两类 ? 它们的来源和性质有什么差别 ? 提示 : DNA 连接酶有两类 : E · coli DNA 连接酶和 T 4 DNA 连接酶。 E · coli DNA 连接酶是从大肠杆菌中分离得到的 , 只能连接黏性末端 , 而 T 4 DNA 连接酶是从 T 4 噬菌体中分离出来的 , 既可连接黏性末端 , 又可 连接平末端。 5 .DNA 连接酶与 DNA 聚合酶是一回事吗 ? 为什么 ? 提示 : 两者不是一回事 , 它们的主要差别表现在 : (1)DNA 聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的 DNA 片段的 3 末端 的羟基上 , 形成磷酸二酯键 ; 而 DNA 连接酶是在两个 DNA 片段之间形 成磷酸二酯键 , 不是在单个核苷酸与 DNA 片段之间形成磷酸二酯键。 (2)DNA 聚合酶是以一条 DNA 链为模板 , 将单个核苷酸通过磷酸二 酯键形成一条与模板链互补的 DNA 链 ; 而 DNA 连接酶是将 DNA 双链 片段上的缺口连接起来。因此 DNA 连接酶不需要模板。 ? 外源基因 ( 如抗虫基因 ) 怎样才能导入受体细 胞 ( 如棉花细胞 ) ？ 导入过程需要运输工具 —— 运载体 。 ? 运载体的作用有哪些？ 作用一 ：作为运载工具，将外源基因 ( 抗虫 基因 ) 转移 到受体细胞 ( 棉花细胞 ) 中去。 作用二： 利用运载体在受体细胞 ( 棉花细胞 ) 内， 对外源基因 ( 抗虫基因 ) 进行 大量复制 。 作为运载体必须具备哪些条件？ 1 ）能够在宿主细胞中 复制 并稳定地 保存 。 2 ）载体 DNA 必须有一个或多个 限制酶切点 ，以便目 的基因插入到载体上去。 3 ）具有某些 标记基因 ，便于进行 筛选。 如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。 4) 载体 DNA 必须是安全的 , 不会对受体细胞有害 , 或不 能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去 ; 5) 载体 DNA 分子大小应适合 , 以便提取和在体外进行 操作 , 太大就不便操作 . 3. 基因进入受体细胞的载体 — ”分子运输车” 常用的运载体主要有两类： 1 ）细菌细胞质的 质粒 2 ） λ 噬菌体的衍生物 或某些 动植 物病毒 质粒： 质粒是染色体外能够进行 自主复制 的 遗传单位，包括真核生物的细胞器和细菌 细胞中核区外的 DNA 分子。现在习惯上用 来专指细菌、酵母菌和放线菌等生物中 核 以外的 DNA 分子。 质粒 是基因工程 最常用的运载体 。 绝大多数细菌质粒都是 闭合环状 DNA 分子 。有的一个细菌中有一个，有的一个 细菌中有多个。 ? 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。 6 .“ 分子运输车 ” 的作用是什么 ? 具备什么条件才能充当 “ 分子运输 车 ” ? 天然质粒 DNA 分子可以直接用作基因工程的载体吗 ? 提示 : 在基因工程中 , 使用 “ 分子运输车 ”—— 载体有两个目的 : 一是 用它作为运载工具 , 将目的基因送到宿主细胞中去 ; 二是利用它在宿主 细胞内对目的基因进行复制。作为载体应具有能自我复制、有一个至 多个限制酶切割位点、 有标记基因等特点。 天然质粒 DNA 分子都要经 过人工改造 , 才能用作基因工程的载体。 目标 导航 学习目标 重点难点 1 . 记住 DNA 重组技术所需三种基本工具 的作用。 2 . 理解 DNA 连接酶的种类及作用。 3 . 识记基因工程中 , 作为载体需要具备的条 件。 重点 : 基因重组技术所需的三种基本 工具。 难点 : 基因工程载体需要具备的条 件。 预习 导引 一、基因工程 基因工程 , 又称基因拼接技术或 DNA 重组 技术。通俗地说 , 就是按 照人们的意愿 , 把一种生物的 某种基因 提取出来 , 加以修饰改造 , 然后放 到 另一种 生物的细胞里 , 定向地改造生物的 遗传性状 。 二、基因工程的基本工具 1 . 限制性核酸内切酶 ( 限制酶 ) ——“ 分子手术刀 ” (1) 来源 : 主要是从 原核 生物中分离纯化出来的。 (2) 功能 : 能够识别双链 DNA 分子的某种 特定 核苷酸序列 , 并