DNA重组技术的基本工具 (6).ppt

,专题一基因工程,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。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,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,基因工程培育抗虫棉的关键步骤：,关键步骤一：,抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出来,关键步骤二：,形成重组DNA,关键步骤三：,重组DNA导入受体(棉花)细胞,解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？,关键步骤一的工具：,关键步骤二的工具：,关键步骤三的工具：,基因的剪刀限制性核酸内切酶,基因的针线DNA连接酶,基因的运输工具运载体,第一节DNA重组技术的基本工具,一、“分子手术刀”限制性核酸内切酶,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。,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,酶的特异性,大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶EcoR能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。,EcoR,EcoR,什么叫黏性末端？,当限制酶从识别序列的中心轴线两侧处切开时，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。,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。,动手操作吧！,1、CTGCAG,2、GCGC,2、“分子缝合针”DNA连接酶,作用把2个DNA片段末端之间的缝隙“缝合”起来。,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连接酶是否一样呢？,DNA连接酶的种类：,3、基因进入受体细胞的工具,种类：质粒、噬菌体和动植物病毒,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，还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运载体。,作用：将重组基因导入受体细胞,作为运载体的必要条件,1.能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。2.具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。3.具有某些标记基因，便于进行筛选。如：抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。4.对受体细胞无害。,质粒,拟核,大肠杆菌细胞,质粒的特点,1、细胞染色体（或拟核DNA分子）外能自主复制的小型环状DNA分子；2、质粒的存在对宿主细胞无影响；3、质粒的复制只能在宿主细胞内完成。,原核生物很容易受到自然界中外源DNA的入侵，但是长期的进化过程中，这些原核生物却没有因为外源DNA的入侵而灭绝。根据我们刚刚掌握的知识，你能推测这其中的原因吗？,原核生物细胞中的限制酶会将外源DNA切割掉，使之失效，以保证自身的安全，但是不会切割自身的DNA，这是原核生物在长期进化过程中形成的一套防御机制。,寻根问底：,寻根问底：,DNA连接酶和DNA聚合酶是一回事吗？为什么？,双链,单链,两DNA片段之间的磷酸二酯键,将游离的脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接起来,随堂练习：,1、关于限制酶的说法中，正确的是（）A、限制酶是一种酶，只识别GAATTC碱基序列B、EcoRI切割的是GA之间的氢键C限制酶一般不切割自身的DNA分子，只切割外源DNAD限制酶只存在于原核生物中,答案：C,2.（双选）有关基因工程的叙述中，错误的是A、基因工程技术能定向地改造生物的遗传性状，培育生物新品种B、重组DNA的形成在细胞内完成C、目的基因须由运载体导入受体细胞D、质粒都可作为运载体,答案：BD,3.下列四条DNA分子，彼此间具有粘性末端的一