1.1DNA重组的基本技术.pptVIP

高中生物 选修3现代生物科技专题 专题1 基因工程 基础理论和技术的发展催生了基因工程 DNA是遗传物质的证明 DNA双螺旋结构和中心法则的确立 遗传密码的破译 基因转移载体的发现 工具酶的发明 DNA合成和测序技术的发明 DNA体外重组的实现 重组DNA表达实验的成功 第一例转基因动物问世 PCR技术的发明 （1）原核生物的基因结构 原核细胞与真核细胞的基因结构比较 资料 ※限制酶在原核生物中的作用 原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，但是，生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，以防止外来病原物的侵害。限制酶就是细菌的一种防御性工具，当外源DNA侵入时，会利用限制酶将外源DNA切割掉，以保证自身的安全。所以，限制酶在原核生物中主要起到切割外源DNA、使之失效，从而达到保护自身的目的。 含有某种限制酶的细胞，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所识别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。 在细菌体内与相伴存在的修饰酶（甲基化酶）共同构成细菌的限制－修饰体系，起限制外来DNA、保护自身DNA的作用 (1)限制酶识别序列的特点 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，以中轴线双侧的DNA上碱基呈反向对称，重复排列。 如：GAA TTC CCC GGG CTT AAG GGG CCC 1.I型限制酶属于复合功能酶，兼有修饰和切割DNA两种特性。 功能 核酸内切酶甲基化酶ATP酶DNA解旋酶 DNA连接酶与DNA聚合酶一样吗？为什么？ ※T4噬菌体DNA连接酶连接带粘性末端DNA分子的效率远高于连接平末端的DNA分子 ※连接反应需要ATP提供能量。 三、基因的载体——“分子运输车” ●实质： DNA酶：不特异性识别序列水解DNA ●水解产物： DNA酶： 限制酶： DNA片段 基本单位——脱氧核苷酸 能识别和切割双链DNA分子特异序列的核酸水解酶 限制酶： 重播 3.作用结果：切割DNA分子产生两种类型的末端：黏性末端和平末端 (1)黏性末端 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。 　　DNA被限制酶切断后有两个反向互补的“黏性末端”。被同一种限制切断的几个DNA具有相同的黏性末端，能够通过互补进行配对。 (2)平末端 在识别顺序的对称轴上，对双链DNA同时切割。 4.举例：EcoRI限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开 限制酶 要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？ 要切两个切口，产生四个黏性末端。 如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？ 会产生相同的黏性末端，然后让两者的黏性末端黏合起来，就可以重组的DNA分子了。 思考 ※限制酶的命名●第一个字母（大写、斜体） 该酶的微生物属名●第二、三个字母（小写、斜体） 代表微生物种名●第四个字母（斜体） 代表寄主菌的株或型●用罗马数码I、II、III等区分同一株具  有不同特异性的酶 例 流感嗜血杆菌中三个酶的命名：Haemophilus influenzae d 属名 种名 株系 H in d I II III Hind I Hind II Hind III  ※限制酶的分类 根据限制酶的识别切割特性、催化条件及是否具有修饰酶活性可分为： I型 II型 III型 2.III型酶与I型酶特性类似，也有甲基化功能，但无ATP酶和DNA解旋酶活力。在DNA链上有特异位点切割，其切割位点在识别位点以外。 3. II型酶（1）II型酶的识别 识别序列一般为4-6个碱基对，通常是反转重复顺序，具有180o的旋转对称性。（2）II型酶的切割功能 ★5’端黏性末端（cohesive end) 在识别顺序的双侧末端切割DNA双链，于对称轴的5’末端切割。 ※黏性末端 ★ 3’端黏性末端 在识别顺序的双侧末端切割DNA双链，于对称轴的3’末端切割。 ※少数有特殊性质的酶1异源同工酶（isoschizomer）