DNA重组技术的基本工具上课用.ppt

专题一 基因工程,一、基因工程的概念,按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的。因此又叫做DNA重组技术。,基因工程依据的原理：基因重组,注意：这里的基因重组是指将来自不同的DNA分子进行“拼接”，与有性生殖过程中的基因重组不同。,基因拼接技术或DNA重组技术,生物体外,基因,DNA分子水平,定向改变生物性状或获得基因产物,基因重组,设想一,能否培养出具有抗虫 性状的抗虫棉呢？,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（有抗虫毒蛋白）,提取,抗虫基因,棉花细胞(含抗虫基因),棉花植株(有抗虫特性),重组DNA,导入,形成,1.1 DNA重组技术的基本工具,三种基本工具,手术刀,针线,运输车,在自然界中有一些生物的DNA可能进入另一种生物的细胞中。我们有没有学过相关的实例？,二、“分子手术刀”-限制性核酸内切酶 （限制酶）,主要是从原核生物中分离,识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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（特异性）,EcoR,EcoR限制酶识别：,GAATTC序列,3.结果：形成黏性末端,限制酶在识别序列的中心轴线两侧将DNA两条单链切开，这样的切口叫黏性末端。,Sma,Sma限制酶识别：,GGGCCC序列,3.结果：形成平末端,限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，这样的切口叫平末端。,催化形成的是磷酸二酯键，而不是氢键。,二、“分子缝合针” DNA连接酶,1.作用：将双链DNA片段连接，成为一个完整的DNA分子。,2.种类,(1) E.coli DNA连接酶： (大肠杆菌),只能连接黏性末端,(2) T4 DNA连接酶： （T4噬菌体）,既可以连接黏性末端，又连接平末端，但连接平末端效率低。,小结：限制性核酸内切酶与DNA连接酶作用位点相同，作用结果相反。,DNA连接酶与DNA聚合酶作用有何不同？,寻根问底,DNA聚合酶,DNA连接酶,寻根问底,思考,不同点： DNA连接酶是将_连接起来, 模板 DNA聚合酶是将_连接起来， 模板,都催化磷酸二酯键的形成,两个DNA片段,单个核苷酸,共同点：,不需要,需要,四、分子运输车 基因进入受体细胞的载体,1.载体的种类：,质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒,最常用的载体,质粒,拟核,大肠杆菌细胞,一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，能自我复制的小型环状双链DNA分子。,2.载体的条件：,假如质粒没有限制酶切割位点将怎样？ （没有限制酶能识别的序列）,质粒,目的基因,A.有一至多个限制酶切割位点，便于目的基因插入,目的基因 插入位点,重组DNA,假如质粒含有标记基因如：四环素抗性基因,含四环素的培养基,B.具有标记基因,便于重组DNA的鉴定和筛选,2.载体的条件：,A.有一至多个限制酶切割位点，便于目的基因插入,受体细胞,C.在受体细胞中能自我复制或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA进行同步复制,B.具有特殊的标记基因,便于重组DNA的鉴定和筛选,2.载体的条件：,A.有一至多个限制酶切割位点，便于目的基因插入,D.对受体细胞无害,质粒的模式图,质粒,思