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1、第三章第三章 基因工程基因工程第第1 1节节 重组重组DNA技术的基本工具技术的基本工具G A A T T CC T T A A GG A A T T CC T T A A GDNA片段片段1DNA片段片段2G C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C GEcoR IEcoR IG C T T A A A A T T C G01“分子缝合针分子缝合针”DNA DNA连接酶连接酶“分子缝合针分子缝合针”DNA DNA连接酶连接酶 （1 1）作用）作用 （2 2）种类）种类将具有相同粘性末端或平末端的将具有相同粘性末端或平末端的DNADNA片段进行连接片
2、段进行连接E.Coli DNAE.Coli DNA连接酶、连接酶、T T4 4 DNADNA连接酶连接酶类型类型来源来源功能功能相同点相同点差别差别Ecoli Ecoli DNADNA连接酶连接酶大肠杆菌大肠杆菌恢复磷酸恢复磷酸二酯键二酯键只能连接黏性末端只能连接黏性末端T T4 4 DNADNA连接酶连接酶T T4 4噬菌体噬菌体能连接黏性末端和能连接黏性末端和平末端平末端(效率较低）效率较低）都作用于磷酸二酯键都作用于磷酸二酯键DNADNA聚合酶和聚合酶和DNADNA连接酶有什么区别连接酶有什么区别DNADNA聚合酶将聚合酶将单个脱氧核苷酸单个脱氧核苷酸加到加到DNADNA片段的末端，形成
3、磷酸二酯键片段的末端，形成磷酸二酯键DNADNA连接酶连接酶DNADNA聚合酶聚合酶相相同同点点作用实质作用实质化学本质化学本质不不同同点点模板模板作用对象作用对象 作用结果作用结果用途用途都能催化形成磷酸二酯键都是蛋白质不需要需要在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键只能将单个核苷酸连接到已有的DNA片段上，形成磷酸二酯键形成完整的重组DNA分子形成DNA的一条链基因工程DNA复制名称名称作用部位作用部位作用结果作用结果限制酶限制酶DNADNA连接酶连接酶DNADNA聚合酶聚合酶DNA(DNA(水解水解)酶酶解旋酶解旋酶磷酸二酯键磷酸二酯键将将DNADNA切成两个片段切成两个片段磷酸二酯键磷酸二
4、酯键将两个将两个DNADNA片段连接为一个片段连接为一个DNADNA分子分子磷酸二酯键磷酸二酯键将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端磷酸二酯键磷酸二酯键将将DNADNA片段水解为单个脱氧核苷酸片段水解为单个脱氧核苷酸碱基对之间碱基对之间的氢键的氢键将双链将双链DNADNA分子局部解旋为单链，形成分子局部解旋为单链，形成两条长链两条长链如图为如图为DNADNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，则图中依次分子在不同酶的作用下所发生的变化，则图中依次表示限制性内切核酸酶、表示限制性内切核酸酶、DNADNA聚合酶、聚合酶、DNADNA连接酶、解旋酶作用连接酶、解旋酶作用
5、的正确顺序为的正确顺序为根据所学知识，完成以下填空：根据所学知识，完成以下填空：限制酶限制酶 解旋酶解旋酶 DNADNA连接酶连接酶 DNADNA聚合酶聚合酶 RNARNA聚合酶聚合酶baa a：b b：A.A.切断切断a a处的酶为处的酶为_B.B.连接连接a a处的酶为处的酶为_C.C.切断切断b b处的酶为处的酶为_磷酸二酯键磷酸二酯键氢键氢键02“分子运输车分子运输车”载体载体“分子运输车分子运输车”载体载体（1 1）作用）作用将外源基因送入受体细胞，将外源基因送入受体细胞，在受体细胞内对目的基因进行在受体细胞内对目的基因进行大量复制大量复制 （2 2）种类）种类 质粒、噬菌体、动植物
6、病毒等质粒、噬菌体、动植物病毒等种类种类用途用途不同点不同点质粒、噬菌体质粒、噬菌体将外源基因导入将外源基因导入大肠杆菌大肠杆菌等等受体细胞受体细胞它们来源不同，在它们来源不同，在大小、结构、复制大小、结构、复制方式以及可以插入方式以及可以插入外源外源DNADNA片段的大小片段的大小也有很大差别也有很大差别植物病毒植物病毒将外源基因导入将外源基因导入植物植物细胞细胞动物病毒动物病毒将外源基因导入将外源基因导入动物动物细胞细胞常用载体常用载体 质粒质粒（1 1）化学本质化学本质是是一一种种裸裸露露、结结构构简简单单、独独立立于于真真核核细细胞胞细细胞胞核核或或原原核核细细胞胞拟拟核核DNADNA
7、外外，具有具有自我复制自我复制能力的能力的环状双链环状双链DNADNA（2 2）基因工程中使用质粒的特点基因工程中使用质粒的特点被被用用作作载载体体的的质质粒粒，都都是是天天然然质质粒的基础上粒的基础上进行过进行过人工改造人工改造的的拟核DNA质粒大肠杆菌氨苄青霉素抗性基因目的基因插入位点复制起点（3 3）作为载体需要具备的条件）作为载体需要具备的条件a a、能在受体细胞中复制、能在受体细胞中复制或整合到受体细胞的或整合到受体细胞的DNADNA上上b b、具有一个或多个限制酶酶切位点，便于外源基因插入、具有一个或多个限制酶酶切位点，便于外源基因插入c c、具有标记基因，便于进行筛选、具有标记基因，便于进行筛选d d、对受体细胞无害、对受体细胞无害、易分离、大小合适、易分离、大小合适、方便操作方便操作课堂小结课堂小结：基因工程的工具限制酶主要存在于原核生物中具有专一性(识别序列)切开DNA分子的磷酸二酯键产生黏末端或平末端DNA连接酶连接磷酸二酯键 种类E.coliDNA连接酶T4 DNA连接酶质粒、噬菌体衍生物、动植物病毒载体具备的条件能在宿主细胞中自我复制并稳定存在具一种至多种限制酶切点具标记基因课后作业：课后作业：1 1、记背相关知识点、记背相关知识点2 2、课时练大本、课时练大本3 3、课时练小本、课时练小本