DNA重组技术的基本工具1.ppt

专题基因工程,该技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基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，产生出人类所需要的基因产物。,（一）基因工程的概念,基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。,基因拼接技术或DNA重组技术,生物体外,基因,DNA分子水平,定向地改造生物的遗传性状，产生人类需要的基因产物,剪切, 拼接, 导入, 表达,基因重组,转基因抗虫棉,抗虫棉,普通棉,基因工程培育抗虫棉的简要过程：,普通棉花(无抗虫特性),苏云金芽孢杆菌,提取,抗虫基因,与运载体DNA拼接 导入,棉花细胞(含抗虫基因),棉花植株(有抗虫特性),上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？,一种限制酶只能识别一种特定核苷酸序列；并在特定切点切割,一. 限制性核酸内切酶“分子手术刀”,1 DNA重组技术的基本工具,1、来源：,2、种类：,3、作用：,主要是微生物,4000种。,4、结果：,二个不同的的黏性末端黏合起来，就似乎可以合成重组的DNA分子了。,被同一种限制切断的几个DNA具有相同的黏性末端。,什么叫黏性末端？,当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，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。,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。,被同一种限制酶切断的几个来源不同的DNA是否具有相同的黏性末端？,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。,切割位点,和之间,和之间,未端类型,平末端,粘性末端,二. DNA连接酶“分子缝合针”,、作用：,把两条末端之间的缝隙“缝合”起来,阅读思考,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时，所用DNA连接酶是否可以不加选择？,、种类：,E.coliDNA连接酶：连接黏性末端,T4DNA连接酶：连接黏性末端和平末端,DNA聚合酶和DNA连接酶有何相同和不同点？,（1）DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段的末端上，形成磷酸二酯键；而DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，不是在单个核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键。,（2）DNA聚合酶是以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链；而DNA连接酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来。因此DNA连接酶不需要模板。,此外，二者虽然都是由蛋白质构成的酶，但组成和性质各不相同。,三、基因进入受体细胞的运载”分子运输车”,、作用：将外源基因导入受体细胞,、特点（条件）,1、具有多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接,2、能够在宿主细胞中复制并稳定地保存,3、具有标记基因，便于进行筛选,4、必需是安全的，不会对受体细胞有害或者不能进入除受体细胞外的其它生物细胞中去,5、大小应适合，以便提取和进行体外操作,3、基因的运输工具运载体,能复制并带着插入的目的基因一起复制,有切割位点,有标记基因的存在，将来可用含青霉素的培养基鉴别。,在基因工程中，切割运载体和含有目的基因的DNA片段，需使用（ ） 同种限制酶 B. 两种限制酶 同种连接酶 D. 两种连接酶,练习,注意：要用同一种限制酶切取目的基因和运载体，并用DNA连接酶连接。,不属于质粒被选为基因运载体的理由是 A、能复制 （ ） B、有多个限制酶切点 C、具有标记基因 D、它是环状DNA,D,练习,双基练习：,一、基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外_和_等技术,赋予生物以心得遗传特性,创造出符合人们的需要的新的_和_.又叫做DNA的重组技术 . 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” (1)主要来源:从_生物中分离出来的. (2)特点:能够识别DNA特定的核苷酸序列,切开,两个_之间的_ . (3) DNA末端:限制酶切割DNA产生的DNA末端有两种形式:_和_. 2. DNA连接酶-”分子缝合针” (1)作用:将双链DNA_,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的_. (2)种类: E.coli DNA连接酶:只能缝合DNA的_ T4 DNA连接酶:既可缝合DNA的_,又可缝合双链DNA的_.,3.基因进入受体细胞的载体-”分子运输车” (1)载体的种类 质粒:是一种裸露的,结构简单,独立