DNA重组技术的基本工具

1、DNA重组技术的基本工具专题一专题一 基因工程基因工程DNA重组技术的基本工具 假如你是一位假如你是一位育种专家育种专家，你能培育出下面，你能培育出下面几种几种“生物生物”吗？请问你准备用什么方法？吗？请问你准备用什么方法？DNA重组技术的基本工具DNA重组技术的基本工具 这些定向改造基因的设这些定向改造基因的设想能实现吗？想能实现吗？基因工程基因工程DNA重组技术的基本工具基因工程的概念基因工程的概念 DNA重组技术的基本工具基因工程培育抗虫棉基因工程培育抗虫棉的简要过程的简要过程普通棉花普通棉花( (无抗虫特性无抗虫特性) )苏云金芽孢杆菌苏云金芽孢杆菌（有抗虫性状）（有抗虫性状）提取提取

2、抗虫基因抗虫基因棉花细胞棉花细胞( (含抗虫基因含抗虫基因) )棉花植株棉花植株( (有抗虫特性有抗虫特性) )重组重组DNADNA导入导入形成形成DNA重组技术的基本工具解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？DNA重组技术的基本工具1.1 DNA1.1 DNA重组技术的基本工具重组技术的基本工具剪刀剪刀针线针线运输车运输车DNA重组技术的基本工具 1、简称：简称： 2 2、分布：、分布： 主要在主要在原核生物原核生物中中DNA重组技术的基本工具 原核生物易受自然界外源原核生物易受自然界外源DNADNA的入侵的入侵，但生物在长期的进化过程中形成了一套完善但

3、生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，以防止外来病原物的侵害。的防御机制，以防止外来病原物的侵害。限限制酶制酶就是细菌的一种就是细菌的一种防御性工具防御性工具，当外源，当外源DNADNA侵入时，会利用限制酶侵入时，会利用限制酶将外源将外源DNADNA切割掉切割掉，以保证自身的安全。所以，限制酶在原核生以保证自身的安全。所以，限制酶在原核生物中主要起到物中主要起到切割外源切割外源DNADNA、使之失效，从、使之失效，从而达到保护自身的目的而达到保护自身的目的。DNA重组技术的基本工具思考与探究思考与探究 P7P72 2、为什么限制酶不剪切细菌本身的、为什么限制酶不剪切细菌本身的DNAD

4、NA？ 通过长期的进化，含有某种限通过长期的进化，含有某种限制酶的细胞，其制酶的细胞，其DNADNA分子中或者分子中或者不具不具备这种限制酶的识别切割序列备这种限制酶的识别切割序列，或者，或者通过甲基化酶将甲基转移到所识别序通过甲基化酶将甲基转移到所识别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。列的碱基上，使限制酶不能将其切开。这样，尽管细菌中含有某种限制酶也这样，尽管细菌中含有某种限制酶也不会使自身的不会使自身的DNADNA被切断，并且可以被切断，并且可以防止外源防止外源DNADNA的入侵。的入侵。 DNA重组技术的基本工具限制酶所识别的序列的特点限制酶所识别的序列的特点 中心轴线两侧的双链中心轴

5、线两侧的双链DNADNA上的碱基是上的碱基是反向对称反向对称重复排列的。重复排列的。3 3、限制性核酸内切酶的作用特点、限制性核酸内切酶的作用特点 能识别特定核苷酸序列；能识别特定核苷酸序列；（专一性）（专一性）DNA重组技术的基本工具3 3、限制性核酸内切酶的作用特点：、限制性核酸内切酶的作用特点：从特定部位的两从特定部位的两个核苷酸之间切开。个核苷酸之间切开。（切点：切点：） T1234512345 A（专一性）（专一性）DNA重组技术的基本工具DNA重组技术的基本工具黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端 大肠杆菌大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶的一种限制酶EcoR能能识别识别GAATTC

6、序列，并在序列，并在G和和A之间切开。之间切开。DNA重组技术的基本工具DNA重组技术的基本工具限制酶限制酶SmaSma能识别能识别GGGCCCGGGCCC序列，并在序列，并在G G和和C C之间切开。之间切开。DNA重组技术的基本工具DNA重组技术的基本工具1 1、分类、分类E.Coli E.Coli DNADNA连接酶连接酶T T4 4DNADNA连接酶连接酶2 2、作用：、作用： 将将双链双链DNADNA片段片段“缝合缝合”起来，恢复被限制起来，恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键磷酸二酯键。二、二、“分子缝合针分子缝合针” ” DNA DNA连接酶连

7、接酶DNA重组技术的基本工具 可把可把黏性末端黏性末端之间的之间的缝隙缝隙“缝合缝合”起来，起来，Ecoli DNA连接酶或连接酶或T4DNA连接酶连接酶即即恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键作用部位：作用部位：（扶手）（扶手）（梯子）（梯子）DNA重组技术的基本工具T4 DNA连接酶连接酶还可把还可把平末端之间的缝隙平末端之间的缝隙“缝合缝合”起来，但效率较低起来，但效率较低DNA重组技术的基本工具DNADNA连接酶连接酶P6P6 DNADNA连接酶与连接酶与DNADNA聚合酶是一回事吗聚合酶是一回事吗? ?为什么为什么? ?DNA重组技

8、术的基本工具AG T AC T A A T DNADNA母链母链DNA聚合酶聚合酶DNADNA聚合酶聚合酶TTAG A TA TCCGACGGTTTAADNA重组技术的基本工具DNADNA聚合酶聚合酶DNADNA连接酶连接酶区别区别1 1区别区别2 2相同点相同点1)1)只能将只能将单个核苷酸单个核苷酸连连接到已有的核酸片段上，接到已有的核酸片段上，形成磷酸二酯键形成磷酸二酯键形成形成磷酸二酯键磷酸二酯键1)1)在在两个两个DNADNA片段之片段之间间形成磷酸二酯键形成磷酸二酯键2)2)以以一条一条DNADNA链为模板链为模板，连接成一条互补连接成一条互补的的DNADNA链链2)2)能将能将D

9、NADNA双链上的双链上的两个缺口同时连接两个缺口同时连接起来，起来，不需要模板不需要模板DNA重组技术的基本工具三、三、“分子运输车分子运输车” ” 基因进入受体细胞的载基因进入受体细胞的载体体载体需要的条件：载体需要的条件：有有11多个限制酶切点多个限制酶切点对受体细胞无害对受体细胞无害导入基因能在受体细胞中复制、表达导入基因能在受体细胞中复制、表达有某些标记基因，便于筛选有某些标记基因，便于筛选常用运载体：常用运载体： 质粒质粒 动植物病毒动植物病毒 （3 3）噬菌体的衍生物噬菌体的衍生物 假如目的基因导入受体细胞后不能复制或不能转录，转基因生物能有预想的效果吗？作为分子运输车载体，如果

10、没有切割位点将会怎样？霍乱菌的质粒多个限制酶切点，你会用它来做分子运输车吗？目的基因有没有进入受体细胞，如何去发现？ （最常用）（最常用）DNA重组技术的基本工具双链环状双链环状DNADNADNA重组技术的基本工具 实际上自然存在的质粒实际上自然存在的质粒DNADNA分子并不完全具备上述分子并不完全具备上述条件，都要进行人工改造后才能用于基因工程操作。条件，都要进行人工改造后才能用于基因工程操作。 DNA重组技术的基本工具 1.限制酶在限制酶在DNA的任何部位都能将的任何部位都能将DNA切开吗？以切开吗？以下是四种不同限制酶切割形成的下是四种不同限制酶切割形成的DNA片段片段:你是否能用你是否能用DNA连接酶将它们连接起来？连接酶将它们连接起来？ CTGCA G ACTG CG