师:书中告诉我们这种特殊的酶有什么作用?
生:它们能够识别双链dna分子的某种特定核苷酸序列,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。
师:以上这句话,说出了两层意思。一是识别特定核苷酸序列。请同学们看图,ecori只能识别gaattc的核苷酸序列,smai只识别cccggg的核苷酸序列。第二层意思是从特定部位的两个核苷酸之间切开。请同学们看图,ecori就从g和a之间切开,smai就从c和g之间切开。
师:刚才我们提到科学家们已经分离出4 000多种限制酶。由于酶的不同,它们识别的特定核苷酸序列也不同,这样就为我们切割dna提供了多种特定的“手术刀”。但它们切割dna后形成的末端有两种可能,请同学看图回答。
生:一种形成黏性末端,一种形成平末端。
师:那么这两种末端是如何形成的呢?请从书中找到答案。
生:限制酶在它识别序列的中心位置两侧将dna两条单链分割开,就形成黏性末端,而从识别序列的中心位置切开就产生平末端。
师:切断的dna片段要与受体细胞的dna连接,同学们根据以往学习的经验,能说出用什么酶吗?
生:用dna复制中的dna聚合酶。
师:同学们想到用dna聚合酶是很正常的,但是现在我们学习的这种连接与dna复制中的连接有所不同。请看书后议论,由同学来回答。
生:dna连接酶是将双链的dna片段连接起来,而dna聚合酶则是将一个个脱氧核苷酸连接起来。
师:同学们说得对,但还不深刻。比如刚才说dna连接酶是将双链的dna片段连接起来,就是说dna连接酶是同时连接双链的切口,而dna聚合酶只是在单链上将一个个脱氧核苷酸连接起来。相同之处都是通过形成磷酸二酯键来连接的。请同学们在图中正确指出其位置。
师:开始时,我们学习了限制酶切割后有两种不同的结果,一种产生黏性末端,一种产生平末端。那么恢复它们的连接,所用dna连接酶是否可以不加选择?同学们应从书中求得真知,自己解答这个问题。
生:应该有所选择。因为e·coli dna连接酶只能将双链dna片段黏性末端之间连接起来,不能将双链dna片段平末端之间连接起来。 t4 dna连接酶既可“缝合”双链黏性末端, 也可“缝合”双链dna的平末端, 但平末端之间连接的效率比较低。
师:单纯的dna片段是很难导入受体细胞的,所以我们将切割下来的目的基因导入受体细胞就需要有一个“分子运输车”帮助。不是任何的“分子运输车”都可以用来作目的基因进入受体细胞的载体的。其中的理由要从实际情况出发考虑才能清楚。下面老师提出四个问题供大家思考。
1.假如目的基因导入受体细胞后不能复制将怎样?
2.作为载体没有切割位点将怎样?
3.目的基因是否进入受体细胞,你如何去察觉?
4.如果载体对受体细胞有害将怎样?不能分离会怎样?
生:1.导入受体细胞的目的基因不能复制,将在细胞增殖中丢失。
2.载体没有切割位点,外源的目的基因不可能插入。
3.如果载体上有遗传标记基因,这样,在载体进入受体细胞后,就可通过标记基因的表达来检测。
4.载体对受体有害,将影响受体细胞新陈代谢,进而使转入的目的基因也无立足之地。载体不能分离,就不能获得更多带有目的基因的载体。
师:可见以上内容,都是在选择合适载体时必须考虑的。请同学们阅读课文,归纳出充当基因进入受体细胞载体的必要条件。