劉寧_dna重組技術(shù)的基本工具(已修改)
2025-02-16 09:11 本頁(yè)面
【正文】 這就要用到 定向改造生物 的新技術(shù) ——基因工程 又叫做 基因拼接技術(shù) 或 DNA重組技術(shù) 。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， 定向 地改造生物的 遺傳性狀 。 原理 ： 操作水平 ： 結(jié) 果 ： 基因重組 DNA分子水平 定向地改造生物的遺傳性狀，獲得人 類所需要的品種。 基因工程： 思考 ： 為什么能把 一種生物 的基因 “嫁接 ”到 另一種生物 上并成功表達(dá)？ 大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)都是 DNA，且主要為雙螺旋結(jié)構(gòu)，即不同生物的 DNA分子基本結(jié)構(gòu)是相同的，都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 。所以不同的生物 DNA可以嫁接 地球上的所有生物共用一套遺傳密碼，所以，一種生物的基因可以在另外一種生物體內(nèi)得以表達(dá) DNA重組技術(shù)的基本工具 ? 準(zhǔn)確切割 DNA的工具（“分子手術(shù)刀”） ——限制性內(nèi)切酶 ? DNA片段的連接工具（“分子縫合針”） ——DNA連接酶 ? 基因轉(zhuǎn)移工具（“分子運(yùn)輸車”） ——基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體 “分子手術(shù)刀” —— 限制性核酸內(nèi)切酶（簡(jiǎn)稱限制酶） 即一種限制酶只能識(shí)別 一種特定的核苷酸序列 ，并且能在 特定 的切點(diǎn)上切割 DNA分子。 特 點(diǎn) ： 存在原核生物 (主要是微生物 )體 內(nèi)。 專一性 來 源： 作 用： 切斷兩個(gè)特定核苷酸之間的 磷酸二酯鍵 中軸線 在 G與 A之間切割 大腸桿菌的一種限制酶 (EcoRⅠ) 只能識(shí) GAATTC 序列 ， 并在 G和 A之間切開。 舉例： 黏性末端 黏性末端 EcoRI限制酶的切割 被限制酶切開的 DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個(gè) 伸出的核苷酸 ， 他們之間正好互補(bǔ)配對(duì)，這樣的切口叫 黏性末端 。 SmaI只能識(shí)別 CCCGGG序列， 并在 C和 G之間切開。 中軸線 SmaI限制酶的作用 在 G與 C之間切割 平末端 平末端 SmaI限制酶的切割 當(dāng)限制酶 從識(shí)別序列的中心軸線處切開時(shí)， 切開的 DNA兩條單鏈的切口，是平整的，這樣的切口叫 平末端 。 你能推測(cè)限制酶存在于原核生物中的作用是什么嗎？ 尋根問底 限制酶就是細(xì)菌的一種防御性工具，當(dāng)外源DNA侵入時(shí)，會(huì)利用限制酶將外源 DNA切割掉，以保證自身的安全。所以， 限制酶在原核生物中主要起到切割外源 DNA、使之失效，從而達(dá)到保護(hù)自身的目的。 DNA被限制酶切斷后有兩個(gè)反向互補(bǔ)的“黏性末端”。被同一種限制酶切斷的幾個(gè) DNA具有相同的黏性末端，能夠通過互補(bǔ)進(jìn)行配對(duì)。 是不是把兩者的黏性末端黏合起來，這樣就真的合成重組的 DNA分子了 ? 基因的針線： DNA連接酶 G A A T T C C T T A A G G A A T T C C T T A A G G C T T A A A A T T C G G C T T A A A A T T C G G C T T A A A A T T C G 用同種限制酶切割 ２、基因的針線 ── DNA連接酶 連接酶的作用是：將互補(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)黏性末端連接起來，使之成為一個(gè)完整的 DNA分子。 15 類型 來源 功能 相同點(diǎn) 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 5頁(yè) “分子縫合針” ——DNA連接酶 的相關(guān)內(nèi)容，填寫下表 自主學(xué)習(xí) DNA連接酶 DNA聚合酶 相同點(diǎn) 作用實(shí)質(zhì) 化學(xué)本質(zhì) 不 同 點(diǎn) 模板 作用對(duì)象 作用結(jié)果 用途 都能催化形成 磷酸二酯鍵 都是蛋白質(zhì) 不需要 需要 形成完整的重組 DNA分子 形成 DNA的一條鏈 基因工程 DNA復(fù)制 DNA連接酶與 DNA聚合酶的比較 只能將 單個(gè)核苷酸 連接到已有的DNA片段上，形成磷酸二酯鍵 在 兩個(gè) DNA片段之間 形成磷酸二酯鍵 不同點(diǎn)： 連接酶的作用是 ：將 DNA片段間 互補(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)黏性末端連接起來，使之成為一個(gè)完整的 DNA分子。 DNA聚合酶和 DNA連接酶有何相同和不同點(diǎn)？ 聚合酶 ： 以一條 DNA為模板，將一個(gè)一個(gè)核苷酸連接起來 相同點(diǎn)： 都是通過形成 磷酸二酯 鍵連接起來 載體的
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