DNA重组技术的基本工具 上课用ppt课件.ppt

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1、1.1DNA重组技术的基本工具基因工程的概念基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程实质结果基因拼接技术或DNA重组技术生物体外基因DNA分子水平人类需要的基因产物剪切→拼接→导入→表达基因重组基因工程的概念抗虫害的玉米转鱼抗寒基因的番茄转基因鲑鱼基因工程产品DNA重组技术的基本工具准确切割DNA的工具（“分子手术刀”）——限制性核酸内切酶DNA片段

2、的连接工具（“分子缝合针”）——DNA连接酶基因转移工具（“分子运输车”）——基因进入受体细胞的载体基因的大小以纳米计算，要对它进行剪切、拼接等操作，没有非常精细的工具是不行的。进行基因操作最少需要以下三种工具：DNA重组技术的基本工具本节知识内容§1DNA重组技术的基本工具专题一基因工程“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。主要是从原核生物中分离纯化出来的一种酶。能将外来

3、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。约4000种。1、来源：2、种类：3、作用：4、结果：形成两种末端一、“分子手术刀”——限制性核酸内切酶黏性末端平末端（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。限制酶什么叫黏性末端？限制酶什么叫黏性末端？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，他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

4、整的，这样的切口叫平末端。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、“分子缝合针”——DNA连接酶1、种类：2、作用部位：两类E·coliDNA连接酶（粘性末端）T4DNA连接酶（粘性末端和平末端）磷酸二酯键DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，即把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子就形成了。基因的针线：DNA连接酶GAATTCCTTAAGGAATTCC

5、TTAAGGCTTAAAATTCGGCTTAAAATTCGGCTTAAAATTCG用同种限制酶切割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！能将外源基因送入细胞的工具就是载体。运载体的作用1.作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞2.用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制作为基因工程的载体需要怎样的条件呢？议一议2、能否用SARS病毒作为基因载体？3、作为载体，若没有切割位点将怎样？4、携带目的基因的载体是否进入了受体细胞，如何鉴定？5、假如目的基因导入

6、受体细胞后不能复制，将怎样？1、从化学组成来看，载体应含有什么成分？双链DNA不能不能进行DNA的重组载体上应有标记基因可能造成基因丢失作为载体的必要条件1.能在宿主细胞内稳定保存并大量复制2.必需有一个或多个限制酶的切割位点3.有特殊的标记基因（如四环素抗性基因）4.对受体细胞无害、容易分离（要安全）5.载体DNA分子大小应适合，以便提取和在体外进行操作，太大就不便操作。基因进入受体细胞的载体通常有三种:在进行基因工程操作中,真正被用作载体的质粒都是在基础上进行过的质粒λ噬菌体衍生物动植物病毒天然质粒人工改造质粒质粒是基因工

7、程最常用的运载体，它广泛地存在于细菌中，是细菌染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子，大小只有普通细菌拟核DNA的百分之一。要对天然质粒进行人工改造1、能自我复制2、具有一个或多个限制酶切点3、具有遗传标记基因4、对受体细胞无害、易分离运载体1、作用：将外源基因送入受体细胞2、充当运载体的条件3、种类：质粒、噬菌体、动植物病毒P7练习答案2和7能连接形成…ACGT……TGCA…；4和8能连接形成…GAATTC……CTTAAG…；3和6能连接形成…GCGC……CGCG…；1和5能连接形成…CTGCAG……GACGTC…。2.

8、迄今为止，基因工程中使用的限制酶绝大部分都是从细菌或霉菌中提取出来的，它们各自可以识别和切断DNA上特定的碱基序列。细菌中限制酶之所以不切断自身DNA，是因为微生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，对于外源入侵的DNA可以降解掉。生物在长期演化过程中，含有某种限制酶