基因工程的工具——酶与载体.ppt

第一节基因工程的工具-酶和载体,苏云金芽孢杆菌,Bt毒蛋白（几乎杀死所有害虫）,设想：让棉花也产生Bt毒蛋白抗虫性状,如何才能让棉花体内表达出Bt毒蛋白，从而获得抗虫性状呢？,所有的生物共用一套遗传密码子,DNAmRNA蛋白质,转录,翻译,为什么苏云金芽孢杆菌体内的Bt毒蛋白基因导入到棉花体内仍然能表达出Bt蛋白质，而不是表达出其他蛋白质呢？,如何才能让普通棉花获得Bt毒蛋白基因呢？传统的杂交育种可以实现吗？,不能，物种间存在生殖隔离,棉花体内要有Bt毒蛋白基因,基因工程技术是如何使苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因在棉花体内稳定的遗传和表达呢？,问题1：如何从苏云金芽孢杆菌的DNA上获取Bt毒蛋白基因（目的基因）？,分子手术刀：限制酶,分子手术刀限制性核酸内切酶（简称限制酶）,来源：,主要从中分离得到,功能：,结果：,特点：,磷酸二酯键,能够识别双链DNA分子的特定序列，并使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的断开。,脱氧核苷酸,阅读教材P9-10页内容，完成导学案活动一第一部分填空。,原核生物,EcoRI,识别GAATTC序列，并在G和A之间切开,限制酶在切断DNA时，可在切口处带有几个伸出的核苷酸，他们之间碱基正好互补配对，因此称这些片段为黏性末端。,限制性核酸内切酶酶切过程,-G-CCTAG,GATCC-G-,-CTAG,GATC-,-CCC-GGG,GGG-CCC-,限制酶的识别序列具有特点。,回文序列,平口末端,-C-GGC,CGG-C-,练一练,来源：,功能：,结果：,特点：,磷酸二酯键,能够识别双链DNA分子的特定序列，并使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的断开。,脱氧核苷酸,，识别特定脱氧核苷酸序列，在特定的位点上切割DNA分子。（识别序列特点：）,产生或。,黏性末端,平口末端,回文序列,分子手术刀限制性核酸内切酶（简称限制酶）,特异性,主要从中分离得到,原核生物,基因工程技术是如何使苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因在棉花体内稳定的遗传和表达呢？,问题1：如何从苏云金芽孢杆菌的DNA上获取Bt毒蛋白基因（目的基因）？,分子手术刀：限制酶,问题2：如何将Bt毒蛋白基因（目的基因）导入到棉花体内？若直接导入，游离的DNA易被降解，也无法大量复制。,分子搬运工：载体,将目的基因导入受体细胞，并使其能稳定遗传和表达,功能：,条件：,含有复制原点，能在宿主细胞内自我复制并稳定地保存,有一个或多个限制酶切点，可使目的基因插入到载体上。,具有标记基因，用于鉴定和选择重组DNA分子。,质粒（最常用）、噬菌体的衍生物和某些动植物病毒,种类：,复制原点,标记基因,目的基因插入位点,阅读教材P12页内容，完成导学案活动一第二部分填空。,分子搬运工目的基因进入受体细胞的载体,基因工程技术是如何使苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因在棉花体内稳定的遗传和表达呢？,问题1：如何从苏云金芽孢杆菌的DNA上获取Bt毒蛋白基因（目的基因）？,分子手术刀：限制酶,问题2：如何将Bt毒蛋白基因（目的基因）导入到棉花体内？若直接导入，游离的DNA易被降解，也无法大量复制。,分子搬运工：载体,问题3：如何将Bt毒蛋白基因（目的基因）与载体连接起来呢？,分子针线：DNA连接酶,EcoRI,EcoRI,DNA连接酶的连接过程,将DNA双链片段缝合起来，恢复被切开的两个核苷酸之间的，拼接成新的DNA分子。,作用：,种类：,EcoliDNA连接酶（黏性末端）,T4DNA连接酶（黏性末端、平口末端）,磷酸二酯键,限制酶,分子针线DNA连接酶,动一动：,小组合作，构建重组质粒,限制酶：,教具：目的基因、质粒、剪刀、胶带,为什么目的基因和质粒会发生自身环化？如何解决自身环化问题呢？,只用1种限制酶切割后，黏性末端相同。,用两种限制酶切割,动一动：,小组合作，构建重组质粒,限制酶：,教具：目的基因、质粒、剪刀、胶带,请各小组展示你们的成果！,成功构建重组质粒、避免自身环化的关键：,选用能够产生两种不同的黏性末端或平口末端的限制酶分别切割目的基因和质粒，构建重组质粒。采用上述方法虽然可以解决自身环化问题，构建重组质粒的成功率有所提高，但仍然很低。实际操作中，因为载体与载体之间，目的基因与目的基因之