基因工程DNA重组技术的基本工具XXXX.ppt

,同课异构教学展示活动,五年二班2013年11月19日,专题一基因工程,基因工程的产物,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。,基因工程的概念,基因拼接技术或DNA重组技术,生物体外,基因,DNA分子水平,剪切,拼接,导入,表达,基因重组,基因工程的概念,回顾：,定向改造生物性状，获得人类需要的基因产物,普通棉花抗虫棉,基因工程培育抗虫棉的简要过程：,普通棉花(无抗虫基因),苏云金芽孢杆菌,提取,抗虫基因,与棉花DNA拼接导入,棉花细胞(含抗虫基因),转基因棉花植株,上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？,解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？,“分子手术刀”准确切割DNA,“分子缝合针”将DNA片段再连接起来,“分子运输车”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,“分子缝合针”DNA连接酶,“分子运输车”运载体,1.1DNA重组技术的基本工具,1.1、DNA重组技术的基本工具,“分子手术刀”-“分子缝合针”-“分子运输车”-,限制性核酸内切酶DNA连接酶运载体,1、简称：2、来源：,一、限制性核酸内切酶“分子手术刀”,主要从原核生物中分离纯化出来的。,限制酶,你能推测限制酶存在于原核生物中的作用是是什么吗？,脱氧核苷酸的结构,G,A,3,5-磷酸二酯键,磷酸二酯键,3、作用：,一、限制性核酸内切酶“分子手术刀”,切割DNA，使磷酸二酯键断开,磷酸二酯键,4、识别特点：,一、限制性核酸内切酶“分子手术刀”,识别特定的核苷酸序列，切割特定切点，具有专一性,4、作用结果：,一、限制性核酸内切酶“分子手术刀”,产生黏性未端和平末端,3、特点:,4、作用：5、结果：,1、简称：2、来源：,工具1：限制性核酸内切酶,主要在原核生物中,限制酶,识别特定核苷酸序列,切割特定切点,（专一性）,切割DNA,产生黏性未端或平末端,小结,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(平)末端？,要切两个切口，产生四个黏性(平)末端。,如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？,会产生相同的黏性(平)末端，然后让两者的黏性(平)末端黏合起来，就似乎可以合成重组的DNA分子了。,思考?,基因的针线：DNA连接酶,同种限制酶切割,1、作用:,把DNA片段拼接成新的DNA，,2、作用原理：,催化磷酸二酯键形成,不是氢键,二、DNA连接酶“分子缝合针”,3、类型：,EcoliDNA连接酶,T4DNA连接酶,来源,功能,大肠杆菌,T4噬菌体,只能连接黏性末端,能连接黏性末端和平末端,两DNA片段要具有互补的黏性末端才能拼起来,DNA连接酶的缝合作用,可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，,注意：DNA连接酶可连接双链DNA中的DNA单链缺口，但不能连接单链DNA！,AATTG,C,A,A,T,T,A,A,T,DNA聚合酶的作用,返回,都能催化形成磷酸二酯键,都是蛋白质,不需要,需要,形成完整的重组DNA分子,形成DNA的一条链,基因工程,DNA复制,DNA连接酶与DNA聚合酶的比较,只能将单个核苷酸连接到已有的DNA片段上，形成磷酸二酯键,在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键,基因进入受体细胞的载体,假如目的基因导入受体细胞后不能复制将怎样？作为载体没有切割位点将怎样？目的基因是否进入受体细胞，你如何察觉？,可能造成基因丢失,不能进行DNA的重组,载体上应有标记基因,1、载体必须具备的条件：能够在受体细胞中复制并稳定地保存；具有一至多个限制酶切点，以便与外源基因连接具有某些标记基因，供重组DNA的检测和鉴定。,三、基因进入受体细胞的载体“分子运输车”,2、常用的载体：质粒，噬菌体的衍生物，动植物病毒等,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,3、质粒,本质：小型环状DNA分子。,分布：许多细菌、酵母菌等生物,小结,限制酶,主要存在于原核生物中具有专一性(识别序列)切开DNA分子的磷酸二酯键,DNA连接酶,连接磷酸二酯键,种类,E.coliDNA连接酶T4DNA连接酶,运载工具,具备的条件,结构简单,大小适中能在受体细胞中自我复制并稳定存在具一个或多个限制酶切位点具标记基因,质粒、噬菌体衍生物、动植物病毒,2、下列说法正确的是：（）A、限