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课件网) 生物学（新人教版） 生物技术与工程 第三章 基因工程 第 1 节 重组DNA技术的基本工具 Biology 指按照人们的愿望,进行严格的设计并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫作重组DNA技术。 【归纳定义】工程别名： 操作对象： 操作水平： 工程实质： 什么是基因工程？ 重组DNA技术 基因 DNA分子水平 基因重组 从社会中来 番木瓜容易受番木瓜环斑病毒的侵袭。当番木瓜被这种病毒感染后，产量会大大下降。科学家通过精心设计，用“分子工具”培育出了转基因番木瓜，它可以抵御番木瓜环斑病毒。DNA双螺旋的直径只有2nm,对如此微小的分子进行操作，是一项非常精细的工作，更需要专门的“分子工具”。 转基因番木瓜（左）与非转基因番木瓜（右） 三种“分子工具” “分子手术刀” “分子缝合针” “分子运输车” 准确切割DNA分子 将DNA片段连接起来 将体外重组好的DNA分子导入受体细胞 一、限制性内切核酸酶（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、种类： 数千种 （限制酶不是一种酶，而是一类酶） 3、作用： 识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。（专一性） 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ G 限制酶 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ A 磷酸二酯键 T G C C G T A A 5' 3' 5' 3' 一、限制性内切核酸酶（限制酶） ———分子手术刀 EcoR I (在G与A之间切割) Sma I (在G与C之间切割) 5' 5' 5' 5' 3' 3' 3' 3' 5' 5' 3' 3' 5' 5' 3' 3' 4、识别序列： 大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，也有少数限制酶的识别序列由4个、8个或其他数量的核苷酸组成。 5、切割结果： 产生黏性末端或平末端 一、限制性内切核酸酶（限制酶） ———分子手术刀 黏性末端 黏性末端 只能识别GAATTC序列,并在G和A之间切开。 EcoRI 限制酶的切割： 一、限制性内切核酸酶（限制酶） ———分子手术刀 平末端 平末端 只能识别CCCGGG序列,并在C和G之间切开 Sma I限制酶的切割： 课堂练习：写出下列限制酶切割形成的黏性末端 BamHⅠ _____ EcoRⅠ_____ HindⅢ _____ BglⅡ _____ GATC AATT AGCT GATC 思考：你从中发现什么现象了？ 不同的限制酶可能切割形成相同的黏性末端 根据你所掌握的知识你能推测限制酶存在于原核生物中的作用是什么？ 旁栏思考 限制酶就是细菌的一种防御性工具。当外源DNA入侵时，它会利用限制酶来切割外源DNA，使之失效，以保证自身的安全。 【反馈练习】 1.下面哪项不具有限制酶识别序列的特征（ ） A．GAATTC B．GGGGCCCC CTTAAG CCCCGGGG C．CTGCAG D．CTAAATC GACGTC GATTTAG D 二、DNA连接酶 ———分子缝合针 1、作用： 将双链 DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键 。 2、种类： 种类 E·coli DNA连接酶 T4 DNA连接酶 来源 功能特性 相同点 大肠杆菌 T4噬菌体 只能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来，不能连接具有平末端的DNA片段 既可以连接双链DNA片段互补的黏性末端，又可以连接双链DNA片段的平末端（但连接平末端的效率相对较低） 恢复的都是磷酸二酯键 两DNA片段要具有互补的黏性末端才能拼起来 可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来， 注意: DNA连接酶可连接双链DNA中的DNA单链缺口，但不能连接单链DNA；也不能连接RNA！ 二、DNA连接酶 ———分子缝合针 T4 DNA连接酶还可把平末端之间的缝隙“缝合”起来，但效率较低 二、DNA连接酶 ———分子缝合针 DNA连接酶和DNA聚合酶是一回事吗？为什么？ A A T T G C A A ... ...
