DNA重组技术的基本工具18PPT
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DNA重组技术的基本工具(共32张PPT)
基础理论和技术发展催生了基因工程
E·coliDNA连接酶
3)1977年DNA合成和测序技术的发明
E·coli DNA连接酶
或T4DNA连接酶
通过长期的进化，细菌中含有某种限制酶，其DNA分子中或者不具备这种限制酶的识别切割序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到识别序列的
碱基上，使限制酶不能将其切开。
这样，尽管细菌中含有某种限制酶也不会使自身的DNA被切断，并且可以防止外源DNA的入侵。
——特异性
（1）识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列
（2）在特定的位点切割DNA分子。
例如：大肠杆菌的EcoRⅠ限制酶只能识别GAATTC序
列，并在G和A之间切开。
“分子手术刀”---限制性核酸内切酶(限制酶)
• 限制酶的识别序列：
能被限制性内切酶特 大异多性数识限别制的酶切的割识部别位序都列具由
操作。
实际上自然存在的质粒DNA分子并不完全具备上述条件，都要 进行人工改造后才能用于基因工程操作。
思考与探究 P7
4、DNA连接酶有连接单链DNA的本领吗？
迄今为止，所发现的DNA连接酶都不具 有连接单链DNA的能力，至于原因，现在还 不清楚，也许将来会发现可以连接单链DNA 的酶。
通过长期的进化，细菌中含有某种限制酶，其DNA分子中或者不具备这种限制酶的识别切割序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到识别序列的
碱基上，使限制酶不能将其切开。
Haemophilus influenzae d )中先
后分离到3种限制酶，则分别命名为:
HindⅠ、HindⅡ、 HindⅢ
一、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”
大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成 少数的识别序列由4、5或8个核苷酸组成
E·coliDNA连接酶
3)1977年DNA合成和测序技术的发明
E·coli DNA连接酶
或T4DNA连接酶
通过长期的进化，细菌中含有某种限制酶，其DNA分子中或者不具备这种限制酶的识别切割序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到识别序列的
碱基上，使限制酶不能将其切开。
这样，尽管细菌中含有某种限制酶也不会使自身的DNA被切断，并且可以防止外源DNA的入侵。
——特异性
（1）识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列
（2）在特定的位点切割DNA分子。
例如：大肠杆菌的EcoRⅠ限制酶只能识别GAATTC序
列，并在G和A之间切开。
“分子手术刀”---限制性核酸内切酶(限制酶)
• 限制酶的识别序列：
能被限制性内切酶特 大异多性数识限别制的酶切的割识部别位序都列具由
操作。
实际上自然存在的质粒DNA分子并不完全具备上述条件，都要 进行人工改造后才能用于基因工程操作。
思考与探究 P7
4、DNA连接酶有连接单链DNA的本领吗？
迄今为止，所发现的DNA连接酶都不具 有连接单链DNA的能力，至于原因，现在还 不清楚，也许将来会发现可以连接单链DNA 的酶。
通过长期的进化，细菌中含有某种限制酶，其DNA分子中或者不具备这种限制酶的识别切割序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到识别序列的
碱基上，使限制酶不能将其切开。
Haemophilus influenzae d )中先
后分离到3种限制酶，则分别命名为:
HindⅠ、HindⅡ、 HindⅢ
一、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”
大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成 少数的识别序列由4、5或8个核苷酸组成
DNA重组技术的基本工具精校版ppt课件
1、来源：主要从原核生物分离纯化出来
2、种类： 4000种。
3、作用： 识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸
序列，并且使每一条链中特定部位的两 个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
4、切割方式：错位切和平切
5、结果：形成两种末端
黏性末端 平末端
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
二、分子缝合针——DNA连接酶
DNA连接酶的作用过程：
A
T
T
A
连接酶连接磷酸二酯键
G
C
C
G
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
磷 酸 二 酯 键
5
A
4
1
3
2
5
T
4
1
3
2
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
§1-1 DNA重组技术的基本工具
“分子手术刀” ──限制酶 “分子缝合针” ──DNA连接酶 “分子运输车”
──基因进入受体细胞的载体
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
一、“分子手术刀” ——限制性核酸内切酶
基因工程培育抗虫棉的简要过程：
苏云金芽孢杆菌
提取
普通棉花(无抗虫特性)
DNA重组技术的基本工具优秀课件
基因工程(gene engineering)
• 又称基因拼接技术,或DNA重组 技术。 通俗的说，就是按照人们的意愿，进行 严格的设计，并通过体外DNA重组和转 基因等技术，赋予生物经新的遗传特性， 从而创造出更符合人们需要的新的生物 类型和生物产品。
DNA重组技术的基本工具优秀课件
设想
让禾本科植物也能 固氮？ 根瘤菌的固氮作用
为你 作什能用么推是限测什制限么酶吗制不酶？剪存切在细于菌原本核身生的物D中NA的？
通 的 的 基 不原在制菌利安能过 细 识 转长核，全的用长 胞 别 移将期以。生一 限的防 所物种 制期，切到其进止 以易酶防的其割所切化外 ，受御将进序识开D过来限自性外N化 列 别。程病制然工源A， 序，这分中原酶界具DN细 列或样形物在外，子A切菌 的者，成的原源当中割了侵核外D中 碱通尽不N掉一害生源含 基管过A具的，套。物D有 上细甲备N入以完中限A某 ，菌基这侵侵保善主制种 使中化种入证，的要酶限限含酶自时但防起限就制制有将身，生御到是制的会物机切细酶酶某甲酶 种割限外制源D酶N也A、不使会之使失自效身，从的而D达N到A被保切护自断身，的并 且目可的以。 防止外源DNA的入侵。
DNA连接酶的作用
把切下来的DNA片段拼接成新的DNA，即将 脱氧核糖和磷酸连接起来催化形成磷酸二酯 键
DNA重组技术的基本工具优秀课件
DNA连接酶的缝合作用
可把黏性末端之间的 缝隙“缝合”起来，
两DNA片段要具有互补 的黏性末端才能拼起来
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！
①细菌的质粒 ②病毒：λ噬菌体衍生物、动植物病毒等。
DNA重组技术的基本工具优秀课件
最常用运载体——质粒
• 又称基因拼接技术,或DNA重组 技术。 通俗的说，就是按照人们的意愿，进行 严格的设计，并通过体外DNA重组和转 基因等技术，赋予生物经新的遗传特性， 从而创造出更符合人们需要的新的生物 类型和生物产品。
DNA重组技术的基本工具优秀课件
设想
让禾本科植物也能 固氮？ 根瘤菌的固氮作用
为你 作什能用么推是限测什制限么酶吗制不酶？剪存切在细于菌原本核身生的物D中NA的？
通 的 的 基 不原在制菌利安能过 细 识 转长核，全的用长 胞 别 移将期以。生一 限的防 所物种 制期，切到其进止 以易酶防的其割所切化外 ，受御将进序识开D过来限自性外N化 列 别。程病制然工源A， 序，这分中原酶界具DN细 列或样形物在外，子A切菌 的者，成的原源当中割了侵核外D中 碱通尽不N掉一害生源含 基管过A具的，套。物D有 上细甲备N入以完中限A某 ，菌基这侵侵保善主制种 使中化种入证，的要酶限限含酶自时但防起限就制制有将身，生御到是制的会物机切细酶酶某甲酶 种割限外制源D酶N也A、不使会之使失自效身，从的而D达N到A被保切护自断身，的并 且目可的以。 防止外源DNA的入侵。
DNA连接酶的作用
把切下来的DNA片段拼接成新的DNA，即将 脱氧核糖和磷酸连接起来催化形成磷酸二酯 键
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DNA连接酶的缝合作用
可把黏性末端之间的 缝隙“缝合”起来，
两DNA片段要具有互补 的黏性末端才能拼起来
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！
①细菌的质粒 ②病毒：λ噬菌体衍生物、动植物病毒等。
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最常用运载体——质粒
DNA重组技术的基本工具-公开课PPT课件
4
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基因工程的概念
基因拼接技术或DNA重组技术 生物体外 基因
DNA分子水平 剪切 → 拼接 → 导入 → 表达
基因重组 人类需要的基因产物
5
精选PPT课件
基因工程培育抗虫棉的简要过程：
苏云金芽孢杆菌
提取
普通棉花(无抗虫特性)
抗虫基因 与运载体DNA拼接，导入
棉花细胞(含抗虫基因)
表达
1、来源：主要是原核生物
2、种类： 4000种。
3、作用： 识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸
序列，并且使每一条链中特定部位的两 个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
4、切割方式：错切和平切
5、结果：形成两种末端
黏性末端 平末端
10
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限制酶切割磷酸二酯键
A
T
T
A
G
C
C
G
11
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1.能自我复制
能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内复制并表达；
2.有一个至多个限制酶切位点
能与目的基因结合
3.有遗传标记基因
便于观察
4.对受体细胞无害、易分离
安全、比较容易得到
27
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认识常用的载体——质粒
质粒是基因工程常
用的载体，一种裸露
的、结构简单、独立
于染色体或细菌拟核
限制性内切酶作用过程
12
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常见的两种限制酶
1、大肠杆菌的一种限制酶 （EcoRⅠ)能识别GAATTC序列，并在 G和A之间切开形成黏性末端。
2、SmaⅠ能识别CCCGGG序列， 并在C和G之间切割形成平末端 。
DNA重组技术的基本工具 课件
DNA重组技术的基本工具
基因工程概念
基因工程是指按照人们的意愿，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，从而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，因此又叫做DNA重 组技术
定向改造生物啦！
基因工程相关要点
种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部 位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开（切割 DNA分子） 作用结果： 形成平未端（SmaI）及黏性未端（EcoRI）
2.DNA连接酶——“分子缝合针” 1)、种类： E·coli DNA连接酶（黏性末端）
T4 DNA连接酶 （黏性末端和平末端）
2)、作用部位：磷酸二酯键
我复制并稳定存在 具一个或多个限制酶切位点 具标记基因
质粒、λ噬菌体衍生物、动植物病毒
基因工程的别名 基因拼接技术或DNA重组技术
操作环境
生物体外
操作对象
基因
操作水平
DNA分子水平
基本过程 剪切 → 拼接 → 导入 → 表达
实质
基因重组
结果
新生物类型、生物产品
重难点剖析: 基因工程的“专用工具”
1.限制性核酸内切酶 黏性末端
来Ec源oR：I 主要从原核细黏胞性分末离端 作用：一种限制性内切酶只能识别双链DNA分子的某
DNA连接酶可把平未端或黏性末端之间的缝隙 “缝合”起来，即相当于把梯子两边的扶手的断 口连接起来，这样一个重组DNA分子就形成了。
3.分子运载车——运载体 （1） 作用： 将目的基因送入受体细胞
（2） 具备的条件：
a.能自我复制. b.具有一个或多个酶切位点. c.有标记基因. d.对受体细胞无害. （3）种类： 质粒、噬菌体、动植物病毒
基因工程概念
基因工程是指按照人们的意愿，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，从而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，因此又叫做DNA重 组技术
定向改造生物啦！
基因工程相关要点
种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部 位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开（切割 DNA分子） 作用结果： 形成平未端（SmaI）及黏性未端（EcoRI）
2.DNA连接酶——“分子缝合针” 1)、种类： E·coli DNA连接酶（黏性末端）
T4 DNA连接酶 （黏性末端和平末端）
2)、作用部位：磷酸二酯键
我复制并稳定存在 具一个或多个限制酶切位点 具标记基因
质粒、λ噬菌体衍生物、动植物病毒
基因工程的别名 基因拼接技术或DNA重组技术
操作环境
生物体外
操作对象
基因
操作水平
DNA分子水平
基本过程 剪切 → 拼接 → 导入 → 表达
实质
基因重组
结果
新生物类型、生物产品
重难点剖析: 基因工程的“专用工具”
1.限制性核酸内切酶 黏性末端
来Ec源oR：I 主要从原核细黏胞性分末离端 作用：一种限制性内切酶只能识别双链DNA分子的某
DNA连接酶可把平未端或黏性末端之间的缝隙 “缝合”起来，即相当于把梯子两边的扶手的断 口连接起来，这样一个重组DNA分子就形成了。
3.分子运载车——运载体 （1） 作用： 将目的基因送入受体细胞
（2） 具备的条件：
a.能自我复制. b.具有一个或多个酶切位点. c.有标记基因. d.对受体细胞无害. （3）种类： 质粒、噬菌体、动植物病毒
课件16：1.1 DNA重组技术的基本工具
(3)种类
EcoRⅠ和SmaⅠ限制酶识别序列均为6个核苷酸，其中 EcoRⅠ识别的序列为__G_A_A_T_T_C__，从G__和_A__直接切割，产 生的末端为_黏__性__末__端__;SmaⅠ识别的序列为__C_C_C_G_G_G____,从 __C_和__G_直接切割，产生的末端为__平__末__端___
2．目的：按照人们的愿望进行严格的设计，创造出更符 合人们需要的新的_生__物__类__型__和___生__物__产__品___。
3．设计和施工水平：__D_N__A_分__子____水平，因此，基因工 程又叫做DNA重组技术。
二、DNA重组技术的基本工具
1．限制性核酸内切酶——“分子手术刀”(又称限制酶)。 (1)来源：主要是从__原__核__生__物____中分离纯化出来的。
• （补充）限制酶所识别的序列有什么特点？ • 限制酶所识别的序列，无论是6个碱基还是4个碱基，
都可以找到一条中心轴线,中轴线两侧的双链DNA上 的碱基是反向对称重复排列的。
图1-1 限制酶识别序列的中心轴线
二、DNA连接酶——“分子缝合针”
1、种类：两类 E·coli DNA连接酶（黏性末端） T4 DNA连接酶 （黏性末端和平末端↓）
酯键断开。形成两种末端 • 4、结果 黏性末端
平末端
限制酶
大肠杆菌(E.coli)的一种限 制酶能识别GAATTC序列， 并在G和A之间切开。
• 黏性末端？
限制酶
被限制酶切开的DNA两 条单链的切口，带有几 个伸出的核苷酸，他们 之间正好互补配对，这 样的切口叫黏性末端。
平末端？
当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开 的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口 叫平末端。
EcoRⅠ和SmaⅠ限制酶识别序列均为6个核苷酸，其中 EcoRⅠ识别的序列为__G_A_A_T_T_C__，从G__和_A__直接切割，产 生的末端为_黏__性__末__端__;SmaⅠ识别的序列为__C_C_C_G_G_G____,从 __C_和__G_直接切割，产生的末端为__平__末__端___
2．目的：按照人们的愿望进行严格的设计，创造出更符 合人们需要的新的_生__物__类__型__和___生__物__产__品___。
3．设计和施工水平：__D_N__A_分__子____水平，因此，基因工 程又叫做DNA重组技术。
二、DNA重组技术的基本工具
1．限制性核酸内切酶——“分子手术刀”(又称限制酶)。 (1)来源：主要是从__原__核__生__物____中分离纯化出来的。
• （补充）限制酶所识别的序列有什么特点？ • 限制酶所识别的序列，无论是6个碱基还是4个碱基，
都可以找到一条中心轴线,中轴线两侧的双链DNA上 的碱基是反向对称重复排列的。
图1-1 限制酶识别序列的中心轴线
二、DNA连接酶——“分子缝合针”
1、种类：两类 E·coli DNA连接酶（黏性末端） T4 DNA连接酶 （黏性末端和平末端↓）
酯键断开。形成两种末端 • 4、结果 黏性末端
平末端
限制酶
大肠杆菌(E.coli)的一种限 制酶能识别GAATTC序列， 并在G和A之间切开。
• 黏性末端？
限制酶
被限制酶切开的DNA两 条单链的切口，带有几 个伸出的核苷酸，他们 之间正好互补配对，这 样的切口叫黏性末端。
平末端？
当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开 的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口 叫平末端。
基因工程之DNA重组技术的基本工具(PPT51张)
DNA
复 制
连接DNA链
DNA连接酶 DNA聚合酶
双链
单链
连接部位
在两DNA片 将单个核苷酸加到 段之间形成 已存在的核酸片段 磷酸二酯键 的末端上，形成磷
酸二酯键
模板
不需要 需要
基因进入受体细胞的载体—“分子运输车”
要让一个从甲生物细胞内取出来的 基因在乙生物体内进行表达，首先得将 这个基因送到乙生物的细胞内去。能将 外源基因送入细胞的工具就是运载体。
可能产生了一些特殊的酶来 防范。可而这种酶能识别外来侵 入的DNA并将其分解，而对自 身的DNA不能起作用。
“分子手术刀”——限 制性核酸内切酶
限制性核酸内切酶——“分子手术刀”
1.主要来源： 主要从原核生物中分离纯化 2.种类与命名：
现在已经从约300种微生物中分离出了约4000种限制 性内切酶(限制酶)。
思考：转基因技术实现了一种生物的某些性状 在另一种生物中表达。这些性状的表达与我们学 过的基因的什么过程有关？
转录
翻译
DNA(基因)
mRNA
蛋白质(性状)
何实现药物基因在烟草中的表达，提前要做哪些工作？
某种药物蛋白的基因
烟草的DNA
➢准确切割DNA的工具（“分子手术刀”） ——限制性内切酶
➢DNA片段的连接工具（“分子缝合针”） ——DNA连接酶
生物B基因片段
……GAATTC…… ……CTTAAG……
EcoRⅠ 酶切
……G AATTC…… ……CTTAA G……
……G AATTC…… ……CTTAA G……
不同来源的DNA片段混合
……GAATTC…… ……CTTAAG……
……GAATTC…… ……CTTAAG……
DNA重组技术的基本工具讲义.pptx
人类需要的基因产物
• 基因工程培育抗虫棉的简要过程：
苏云金芽孢杆菌
普通棉花(无抗虫特性)
提取
与运载体DNA拼接
抗虫基因
棉花细胞(含抗虫基因)
导入
棉花植株(有抗虫特性)
• 上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？
• 基因工程培育抗虫棉的关键步骤： 关键步骤一：抗虫基因从苏云金芽孢杆菌 细胞内提取出来
本节知识内容 DNA 重组技术的基本工具
“分子手术刀” ──限制酶 “分子缝合针” ──DNA连接酶 “分子运输车”
──基因进入受体细胞的载体
一、 “分子手术刀” ——限制性核酸内切酶
1、来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的一
种酶。能将外来的DNA切断，由于这种 切割作用是在DNA分子内部进行的，故 名限制性内切酶。
《选修3》知识呈现的方式：
转鱼抗寒基因 的番茄
乳汁中含有人生长激素 的转基因牛(阿根廷)
转基因抗虫棉
抗虫棉
普通棉
基因工程的概念
基因工程的概念
基因工程的别名 基因拼接技术或DNA重组技术
操作环境
生物体外
操作对象
基因
操作水平
DNA分子水平
基本过程 实质 结果
剪切 → 拼接 → 导入 → 表达 基因重组
关键步骤二：抗虫基因与运载体DNA连接
关键步骤三：抗虫基因导入受体(棉花)细胞
• 解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？
关键步骤一的工具： 基因的剪刀——限制性内切酶
关键步骤二的工具： 基因的针线——DNA连接酶
关键步骤三的工具： 基因的运载工具——运载体
专题一 基因工程
§1 DNA重组技术的基本工具
2、种类：4000种。
• 基因工程培育抗虫棉的简要过程：
苏云金芽孢杆菌
普通棉花(无抗虫特性)
提取
与运载体DNA拼接
抗虫基因
棉花细胞(含抗虫基因)
导入
棉花植株(有抗虫特性)
• 上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？
• 基因工程培育抗虫棉的关键步骤： 关键步骤一：抗虫基因从苏云金芽孢杆菌 细胞内提取出来
本节知识内容 DNA 重组技术的基本工具
“分子手术刀” ──限制酶 “分子缝合针” ──DNA连接酶 “分子运输车”
──基因进入受体细胞的载体
一、 “分子手术刀” ——限制性核酸内切酶
1、来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的一
种酶。能将外来的DNA切断，由于这种 切割作用是在DNA分子内部进行的，故 名限制性内切酶。
《选修3》知识呈现的方式：
转鱼抗寒基因 的番茄
乳汁中含有人生长激素 的转基因牛(阿根廷)
转基因抗虫棉
抗虫棉
普通棉
基因工程的概念
基因工程的概念
基因工程的别名 基因拼接技术或DNA重组技术
操作环境
生物体外
操作对象
基因
操作水平
DNA分子水平
基本过程 实质 结果
剪切 → 拼接 → 导入 → 表达 基因重组
关键步骤二：抗虫基因与运载体DNA连接
关键步骤三：抗虫基因导入受体(棉花)细胞
• 解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？
关键步骤一的工具： 基因的剪刀——限制性内切酶
关键步骤二的工具： 基因的针线——DNA连接酶
关键步骤三的工具： 基因的运载工具——运载体
专题一 基因工程
§1 DNA重组技术的基本工具
2、种类：4000种。
DNA重组技术的基本工具概述(PPT 72页)
• 哪些新技术能大大简化基因工程的操作技术？
1）DNA序列自动测序仪： 对提取出来的基因进行核 苷酸序列分析。
2）PCR技术：
使目的基因的片段在短 时间内成百万倍地扩增。
(二)利用PCR技术扩增目的基因 选修1 P60
① 概念：PCR全称为_聚__合__酶__链__式__反__应__，是一项 在生物_体__外_复制特__定__D_N_A_片__段__的核酸合成技术
T4DNA连接酶
酸二酯 能连接黏性末端和
T4噬菌体 键
平末端(效率较低)
DNA连接酶与DNA聚合酶的比较
相 作用实质 同 点 化学本质
DNA连接酶
DNA聚合酶
都能催化形成磷酸二酯键
都是蛋白质
模板
不需要
需要
作用对象 在两个DNA片
不
段之间形成磷
只能将单个核苷 酸连接到已有的 DNA片段上，形
同
酸二酯键
CTTAA G
基因的针线：DNA连接酶
G AATTC
CTTAA G
２、基因的针线──DNA连接酶
连接酶的作用是：将互补配对的两个黏性末 端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。
自主学习
阅读课本第5页“分子缝合针”——DNA连接 酶的相关内容，填写下表
类型
来源 相同点
功能
差别
E·coliDNA连接酶 大肠杆菌 恢复磷 只能连接黏性末端
DNA被限制酶切断后有两个反向互补的 “黏性末端”。被同一种限制酶切断的几个 DNA具有相同的黏性末端，能够通过互补进行 配是对不。是把两者的黏性末端黏合起来，这样
就真的合成重组的DNA分子了?
GAATTC
GAATTC
CTTAAG
DNA重组技术的基本工具 演示文稿.ppt
3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” （1）载体具备的条件： ①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、 独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状 DNA分子。 （3）其它载体： 噬菌体的衍生物、动植物病毒
基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
目的基
基因工程的 “ 因
”
“ ” 指某些小型DNA分子
能够在宿主细胞中复制并稳定地保存
条件：
具有多个限制酶切点（每种限制酶切 点最好只有一个），以便与外源基因
连接
具有标记基因，便于进行筛选
TGCA ACGT
T
GCA
ACG
T
GCA T
T
外源基因
ACG
T GCA ACG T
真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行人 工改造的。
T GCA A C GG
标记基因
抗四环素基因
抗青霉 素基因
四环素
正常生活
重组DNA
பைடு நூலகம்
四环素
不能正常生活
BACK
目的基因获取与基因结构
抗四环素基因
受体细菌
大肠杆菌的质粒
重组 DNA
该受体菌能产生胰岛素吗?
提取人的胰岛素基因(用“鸟枪法”)，能行吗？
不能!因为真核生物的基因编码区中有内含子，到了原 核细胞中的真核基因在表达时是不能完成自动剪切的。 通常采用的是人工合成法，如成熟的mRNA逆转录法、 人工合成DNA法均可，这样合成的基因编码区内是没 有内含子的。原核生物也没有内质网和高尔基体。
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（2） ② 和 ④ 是由另一种限制酶切割形成黏性的
末端，两者要形成重组DNA片段，所用的连接酶通常
.coli DNA连接酶 E 是 。
3.运输车——载体
化学本质： DNA分子 种类： 常用载体：、 动植物病毒等 1.将目的基因运送受体之中
2.携带目的基因在宿主细胞大量繁殖
DNA连接酶 和 DNA聚合酶的 比较
相同 不同
DNA连接酶 DNA聚合酶 形成磷酸二酯键 连接双链DNA片段 单个脱氧核苷酸添链
DNA连接酶 和 DNA聚合酶的 比较 反馈练习：
以下是两种限制酶切割后形成的DNA片段，试分析： ①GC… ②AATTC… ③ …GC ④ …CTTAA CG… G… …CG …G （1）其中①和 ③ 是由一种限制酶切割形成 平 的 末端，两者要重组成一个DNA 分子，所用DNA连接酶 通常是 T4 DNA连接酶 。
D
切割G与A之间
G CTTAA
E
黏性末端
AATTC G
1.手术刀——限制性核酸内切酶
C.结果：
切割G与C之间
CCCGGG GGGCCC
切割G与C之间
D
CCC GGG
E
平末端
GGG CCC
1.手术刀——限制性核酸内切酶
思考？
1.要想获得某个特定性状的目的基 因必须要用限制酶切几刀？可产生 几个黏性(平)末端？
3.运输车——载体 载体必备条件： 质粒是一种裸露的、结构简单的、 1.必须有一个至多个切割位点 具有自我复制能力的很小的双链环 2.必须具备自我复制能力 3. 状必须含有标记基因 DNA分子。 4.必须安全 5.大小应合适，以便提取和操作。天然的质 粒一般不能用。
知识点不怎么多，认真做作业
DNA 重组技术的基本工具
贾昕宇
罗 森 的故事
罗森家里有一只可爱的小巴哥 犬。由于年纪小十分贪玩，并 且比较喜欢夜生活。所以每天 晚上都会偷偷溜出去，漆黑的 夜晚几乎怎么也找不到。
罗 森 的故事
在完成了帅气的生物老师布置 的作业后，他突发奇想，是否 可以将萤火虫的荧光基因注入 到狗的体内，使它可在夜晚发 光呢？于是经过一系列实验， 他成功了。
限制性核酸内切酶有很多种，根据所切 割的不同特定核苷酸之间而不同，包括 EcoR I、BamH I、Hind等。
举例： EcoR I 酶
D G与A之间的磷酸二酯键
E
1.手术刀——限制性核酸内切酶
C.结果： 1.黏性末端——“一长一短”
GAATTC 2.平末端 ——“齐平” CTTAAG
切割G与A之间
A.来源： 原核生物（考点） B.切割位点：识别特定的核苷酸序列中每 D 条链上的特定核苷酸之间的
专一性
磷酸二酯键。（是“酯”不 E 是“脂”）
1.手术刀——限制性核酸内切酶
DNA分子结构示意图 氢键
—— —— ——
D
—— —— ——
E
磷酸二酯键 （切割位点）
—— —— ——
1.手术刀——限制性核酸内切酶
D
2.如果把两种来源不同的DNA用同 种限制酶来切割，会怎样？ E
2.缝合针——DNA连接酶
连接点： 恢复被限制酶切开的磷酸二酯键， 恢复成“DNA分子”。
种类： 1.E.coli DNA连接酶 2.T4DNA连接酶（等）
2.缝合针——DNA连接酶
来源： 大肠杆菌 E.coli DNA连接酶
连接对象： 黏性末端 来源： T4噬菌体 T4 DNA连接酶 黏性末端 连接对象： 平末端 （效率低）
一、基因工程
DNA重组技术
产物： 新的生物类型和生物产品 技术： 1.体外DNA重组 2.转基因技术等 原理： 基因重组
操作水平： DNA分子水平
操作环境： 生物体外（考点预测）
二、基因工程的基本工具
“手术刀”
限制性核酸内切酶 （限制酶/内切酶）
“运输车”
载体
“缝合针”
DNA连接酶
1.手术刀——限制性核酸内切酶