定稿DNA重组技术的基本工具.ppt

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1、基因工程定向基因改造设想设想一能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？能否让细菌“吐出”蚕丝？设想二能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？设想三经过多年的努力，科学家于20世纪70年代创立了可以定向改造生物的新技术——基因工程。基因工程产品抗虫害的玉米转鱼抗寒基因的番茄转基因鲑鱼转黄瓜抗青枯病基因的甜椒乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)基因工程的产物蓝色妖姬的产生蓝色素基因三色紫罗兰玫瑰导入一、基因工程的概念知新目的基因受体细胞什么叫基因工程？也叫基因拼接技术或DNA重组技术。该技术是在生物体外，通过对有关DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基

2、因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，从而创造出人类所需要的新的生物类型和基因产物。定向改造生物的遗传性状。DNA重组技术的基本工具工欲善其事,必先利其器.想一想:获得转基因抗虫棉需要做哪些工作呢?实现这一精确的操作过程的工具是什么呢?DNA重组技术的基本工具1.手术刀(基因的剪刀)------准确切割DNA2.缝合针(基因的针线)-----将DNA片段再连接起来3.运输工具(基因的运载体)------将体外重组好的DNA导入受体细胞分子手术刀------限制性核酸内切酶(限制酶)A.来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的一种酶

3、。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，故名限制性核酸内切酶。B.作用: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.限制性核酸内切酶的作用特点：能识别特定核苷酸序列；从特定部位的两个核苷酸之间切开。磷酸二酯键T12345A12345HHHHHOT12345A12345HHHHOH2O+OC.识别序列的组成:大多数由六个核苷酸组成,也有少数限制酶的识别序列由4，5或8个核苷酸组成。D.切割后产生的DNA片段末端的形式黏性末端平末端限制酶的识别序列：能被限制性内切酶特异性识别的切割部位都具有回文序

4、列：在切割部位，一条链正向读的碱基顺序与另一条链反向读的顺序完全一致。GobackEcoRⅠ黏性末端黏性末端GobackEcoRⅠ黏性末端黏性末端重复演示Goback什么叫黏性末端？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，它们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。什么叫平末端？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。SmaⅠ平末端　　　平末端想一想:这类酶在原核生物中起什么作用?为什么细菌中限制酶不剪切细菌本身的DNA？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

5、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入侵时，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，从而达到自身的目的。DNA连接酶-------“分子缝合针”分类E.coliDNA连接酶T4DNA连接酶差别:E.coliDNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来,不能将双链DNA片段平末端之间进行连接;T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端,又可以“缝合”双链DNA片段的平末端,但连接平末端之间的效率比较低.限制酶切割后有两种不同的结果，

6、一种产生黏性末端，一种产生平末端。那么恢复它们的连接时，也有两种酶。黏性末端平末端DNA连接酶DNA聚合酶连接DNA链双链单链连接部位在两DNA片段之间形成磷酸二酯键将单个核苷酸加到已存在的核酸片段的3’末端的羟基上，形成磷酸二酯键想一想:DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗?为什么?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。思考与探究P7基因进入受体细胞的载体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

7、将外源基因送入细胞的工具就是载体。基因进入受体细胞的载体------“分子运输车”A.为什么称为“分子运输车”?B.分类质粒λ噬菌体的衍生物动植物病毒1.一种裸露的,结构简单独立于细菌DNA之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子.2.有一至多个限制酶切割位点3.有特殊的遗传标记基因C.想一想:天然的DNA分子可以直接用作基因工程载体吗?4.必须是安全的,大小要合适作为载体的必要条件能自我复制有切割位点能与目的基因结合能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内复制并表达；有遗传标记基因对受体细胞无害比较容易得到基因的运输工具——