4DNA重组技术的基本工具.ppt

据WTO调查：全球每年共有7万人死于狂犬病，同时全球每年因狂犬病而耗资40亿美元。中国卫生部通报：中国狂犬病死亡人数位居全球第二,能产生狂犬病抗体蛋白的转基因烟草,基因工程,基因工程，又叫DNA重组技术或基因拼接技术，就是指按照人们的愿望，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。,问题探讨：,苏云金芽孢杆菌含有一种可以合成毒蛋白的基因。让细菌的毒蛋白基因在棉花细胞中表达，可培育出抵抗棉铃虫害的抗虫棉。想一想需要做哪些关键工作？,普通棉花抗虫棉,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),上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？,重组DNA,导入,形成,基因工程培育抗虫棉的简要过程,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：,目的基因与运载体结合，形成重组DNA,关键步骤三：,重组DNA导入受体(棉花)细胞,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“运载体”基因进入受体细胞的载体,基因的“剪刀”限制性核酸内切酶,现在已经从约300种微生物中分离出多种限制性内切酶(限制酶)。,EcoR,Sma,粘质沙雷氏杆菌（Serratiamarcesens）,大肠杆菌（EscherichiacoliR）,练习：流感嗜血杆菌的d菌株(Haemophilusinfluenzaed)中先后分离到3种限制酶，则分别命名为:,Hind、Hind和Hind,A,G,限制性内切酶作用过程,EcoR,黏性末端,黏性末端,Sma,平末端平末端,基因的针线-DNA连接酶,生物A基因片段,生物B基因片段,EcoR,EcoR,DNA连接酶,可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，,DNA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,DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？,DNA连接酶还可把平末端之间的缝隙“缝合”起来，但效率较低,双链,单链,在两DNA片段之间形成磷酸二酯键,将单个核苷酸之间形成磷酸二酯键,都能形成磷酸二酯键二者都是蛋白质类化合物,基因的“运载体”基因进入受体细胞的载体,1.作用：,2.常用的种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。,将外源基因送入受体细胞。,质粒,3.质粒的特点：,一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA分子外并能自我复制的小型双链环状DNA分子。,4.作为运载体的必要条件:,a、能在宿主细胞内复制并稳定地保存b、有一个或多个酶切割位点c、具有某些标记基因d、对受体细胞无害,(便于进行鉴定和筛选),(以便外源基因插入),基因工程的工具,限制酶,主要存在于原核生物中具有特异性切开DNA分子的磷酸二酯键,DNA连接酶,连接磷酸二酯键,运载体,具备的条件,质粒、噬菌体、动植物病毒,种类,能自我复制有一个或多个酶切割位点有标记基因对受体细胞无害,基因工程操作的基本步骤,1、提取目的基因从供体细胞的DNA中直接分离基因人工合成基因,会出现三种情况：目的基因与目的基因结合目的基因与质粒结合质粒与质粒结合,2、目的基因与运载体结合,3、将目的基因导入受体细胞导入的方法：借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径,4、目的基因的检测和鉴定a、检测：通过检测标记基因的有无，来判断目的基因是否导入b、鉴定：通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达,1.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,A,练习,2.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,3.基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工