基因工程工具.ppt

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DNA重组技术 什么是基因工程 基因工程培育抗虫棉的简要过程 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 表达 基因工程基础 1 物质基础 DNA的规则双螺旋结构 2 理论基础 不同生物共用一套密码子 3 技术基础 运载体和工具酶的发现 解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具 1 基因的剪刀 限制性核酸内切酶2 基因的针线 DNA连接酶3 基因的运载工具 运载体 基因的剪刀 限制性核酸内切酶是从原核生物中分离纯化出来的一种酶 能识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列 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 EcoRI GAATTC CTTAAG BamHI GGATCC CCTAGG 限制性核酸内切酶EcoRI 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 T 磷酸二酯键 A 限制酶的识别序列 切割DNA分子时产生的两种不同末端 限制酶的识别特点 以中轴线双侧的DNA上碱基呈反向对称 重复排列如 GAATTCCCCGGGCTTAAGGGGCCC 一 限制性核酸内切酶 主要来源 种类与命名 约4000种 作用特点 4 限制酶识别序列5 作用结果 识别特定核苷酸序列 原核生物 产生黏性末端或平末端 Goon 切断磷酸二酯键 具有特异性 大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成少数的识别序列由4 5或8个核苷酸组成 二 分子缝合针 DNA连接酶 作用 把切下来的DNA片段拼接成新的DNA 即将脱氧核糖和磷酸连接起来 作用原理 催化磷酸二酯键形成 可把黏性末端之间的缝隙 缝合 起来 E coliDNA连接酶或T4DNA连接酶 即恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键 T4DNA连接酶还可把平末端之间的缝隙 缝合 起来 但效率较低 T4DNA连接酶 质粒 目的基因 限制酶处理 一个切口两个黏性末端 两个切口获得目的基因 DNA连接酶 表达载体 同一种 1 过程 DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗 为什么 1 只能将单个核苷酸连接到已有的核酸片段 引物 上 形成磷酸二酯键 形成磷酸二酯键 1 在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键 2 以一条DNA链为模板 将单个核苷酸通过磷酸二酯键连接成一条互补的DNA链 2 将DNA双链上的两个缺口同时连接起来 不需要模板 E coliDNA连接酶 T4DNA连接酶 来源 功能 大肠杆菌 T4噬菌体 恢复磷酸二酯键 只能连接黏性末端 能连接黏性末端和平末端 效率较低 相同点 差别 DNA连接酶的种类 作用将外源基因送入受体细胞 常用的运载体质粒噬菌体动植物病毒等 基因的运输工具 运载体 最常用 大肠杆菌质粒 常用的载体 质粒 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 可用含氨苄青霉素的培养基鉴别 课本知识回顾 基因工程又叫做或 通俗地说 就是按照人们的意愿 把一种生物的某种提取出来 加以 然后放到另一种生物的细胞里 改造生物的遗传性状 基因拼接技术 DNA重组技术 基因 修饰改造 定向地 分子手术刀 分子缝合针 分子运输车 限制酶 DNA连接酶 基因进入受体细胞的载体 DNA连接酶 1 种类 2 作用部位 两类 E coliDNA连接酶 T4DNA连接酶 磷酸二酯键 1 下列关于限制性核酸内切酶的叙述中 错误的是 A 它能在特殊位点切割DNA分子B 同一种酶切割不同的DNA产生的黏性末端能够很好地进行碱基配对C 它能任意切割DNA 从而产生大量DNA片段D 每一种限制性核酸内切酶只能识别特定的核苷酸序列 2 在基因工程中 切割质粒和含有目的基因的DNA片段 需要使用 A 同种限制性核酸内切酶B 两种限制性核酸内切酶C 同种DNA连接酶D 两种DNA连接酶 3 DNA连接酶的作用是 A 使DNA子链和母链之间形成氢键B 使黏性末端之间形成氢键而相连C 连接DNA分子中脱氧核苷酸和磷酸之间的化学键D 以上都不对 4下列关于基因工程的叙述 不正确的是 A 基因工程的原理是基因重组B 运用基因工程技术 可使生物发生定向变异C 一种生物的基因转接到另一种生物的DNA分子上D 是非同源染色体上非等位基因的自由组合 练习 D 3 限制性核酸内切酶I的识别序列和切点是一G GATCC一 限制性核酸内切酶 的识别序列和切点是一 GATC一 在质粒上有酶I的一个切点 在目的基因的两侧各有一个酶 的切点 请画出质粒被限制性核酸内切酶I切割后所形成的黏性末端 请画出目的基因两侧被限制性核酸内切酶 切割后所形成的黏性末端 已知标记基因有抗四环素基因和抗氨苄青霉素的基因 现探讨某细菌的质粒中有无标记基因或标记基因是什么 请设计实验 预期实验结果 并得出相应的实验结论 对照组 不添加抗生素 实验组1 添加一定浓度的四环素 实验组2 添加一定浓度的氨苄青霉素 实验组3 添加一定浓度的四环素和氨苄青霉素 练习 既含有抗四环素基因也含有抗氨苄青霉素基因 只含有抗四环素基因 只含有抗氨苄青霉素基因 既不含有抗四环素基因也不含有抗氨苄青霉素基因 什么是