3.1重组DNA技术的基本工具（第2课时）课件(共30张PPT) 2024-2025学年人教版（2019）高中生物学选择性必修3

(课件网) 第1节 重组DNA技术的基本工具 （第2课时） 三 DNA连接酶--分子缝合针 如何将目的外源基因和载体连接形成重组DNA？ DNA连接酶的作用展示1 两个DNA片段要具有互补的黏性末端才能连接起来。 DNA连接酶→磷酸二酯键 DNA连接酶→磷酸二酯键 DNA连接酶可以把平末端之间的缝隙“缝合”起来 DNA连接酶的作用展示2 DNA连接酶→磷酸二酯键 DNA连接酶→磷酸二酯键 DNA连接酶可连接双链DNA中的两条单链缺口，但不能连接两条”游离“单链DNA片段! DNA连接酶对碱基的排列顺序没有要求，只要粘性末端相同都可以连接 将两个DNA片段连接起来，恢复被限制酶切开的磷酸二酯键 1 作用： 注意：不是连接氢键（氢键的形成不需要酶的催化） 2 种类： 种类 E.coli DNA连接酶 T4 DNA连接酶 来源 功能 缝合 和 ； 缝合_____和_____ 结果 恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的_____ 大肠杆菌 T4噬菌体 黏性末端 黏性末端 磷酸二酯键 平末端 （连接平末端效率远低于T4 DNA连接酶） 平末端 DNA连接酶没有对碱基序列识别特异性 旁栏思考（P72）：DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？为什么？ ▲ DNA复制中DNA聚合酶发挥作用 A A T T G C A A T T A A T T DNA聚合酶 DNA聚合酶 DNA聚合酶 DNA聚合酶 只能将单个核苷酸连接到已有的核苷酸链上，形成磷酸二酯键。 DNA聚合酶作用示意图： DNA连接酶 DNA聚合酶 相同 作用实质 化学本质 不 同 点 模板 作用对象 作用结果 用途 都能催化形成磷酸二酯键 都是蛋白质 不需要 需要DNA的一条链作模板 形成完整的重组DNA分子 形成DNA的一条链 DNA复制、基因工程 DNA复制、基因工程 在两个DNA片段间形成磷酸二酯键 将单个核苷酸连接到已有DNA片段，形成磷酸二酯键 DNA连接酶 vs DNA聚合酶 项目 DNA连接酶 限制酶 DNA聚合酶 解旋酶 DNA酶 作用部位 作用对象 作用结果 磷酸二酯键 将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸 磷酸二酯键 磷酸二酯键 磷酸二酯键 氢键 DNA片段 DNA 单个的脱氧 核苷酸 DNA DNA 将两个DNA片段连接成完整的DNA分子 切割双链DNA分子 将单个的脱氧核苷酸连接到DNA单链末端 将双链DNA分子局部解旋为单链 DNA连接酶、限制酶、 DNA聚合酶、解旋酶、DNA酶的比较 E.coli DNA连接酶 ③ 有一个至多个限制酶切割位点 质粒、噬菌体、动植物病毒 作用部位： 种类 DNA连 接酶 切开DNA分子的磷酸二酯键 主要存在于原核生物中 具有专一性（能识别双链DNA分子的特定核苷酸序列） T4 DNA连接酶 ① 对受体细胞无害 ② 能自我复制或整合到宿主DNA上。 ④ 常有特殊的标记基因 运载 工具 条件 种类： 磷酸二酯键 限制酶 作用部位： 来源： 特点： 作用结果： 产生黏性末端或平末端 重组DNA技术的基本工具 1.根据所学知识，完成以下填空： ①限制酶 ②解旋酶 ③DNA连接酶 ④DNA聚合酶 ⑤RNA聚合酶 b a A.切断a处的酶为_____ B.连接a处的酶为_____ C.切断b处的酶为_____ ① ③ ② a：磷酸二酯键；b：氢键 ④ 图甲 限制酶的选择技巧 ①不能选择切割位点位于目的基因内部的限制酶，如图甲不能选择SmaⅠ； ②应选择切割位点位于目的基因两端的限制酶，如图甲可选择EcoRⅠ或PstⅠ 1、根据目的基因两端的限制酶切割位点确定限制酶的种类 2、根据质粒的特点确定限制酶的种类 图乙 ①质粒作为载体必须具备标记基因等，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，如图乙不能选择SmaⅠ ②所选限制酶要与切割目的基因的限制酶一致，以确保产生相同的黏性末端 方案一： 只用PstⅠ切割目的基因和质粒 方案二： 同时用EcoRⅠ和PstⅠ切割目的基因和质粒 哪种方案更好？ 用DNA连接酶处理后会出现哪些产物？(只考虑两两结合) 目的基因自身环化、 质粒的自身环化、 目的基因与质粒反向连接 ... ...