1.1DNA重组技术的基本工具ppt课件

1、专题一专题一 基因工程基因工程 假如你是一位育种专家，你能培育出下面假如你是一位育种专家，你能培育出下面几种几种“生物吗？请问你准备用什么方法？生物吗？请问你准备用什么方法？ 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？基因工程的概念基因工程的概念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) )苏云金芽孢杆菌有抗虫性状）苏云金芽孢杆菌有抗虫性状）提取提取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导入导入构成构成解决培育抗虫棉的关键

2、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？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 1、简称： 2、分布： 主要在原核生物中主要在原核生物中 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。限的防御机制，以防止外来病原物的侵害。限制酶就是细菌的一种防御性工具，当外源制酶就是细菌的一种防御性工具，当外源DNADNA侵入时，会利用限制酶将外源侵入时，会利用限制酶将外源DNADNA切割掉，切割掉，以保

3、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切割外源物中主要起到切割外源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。思考与探究思考与探究 P7 P72 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DNADNA？ 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分子中或者不具分子中或者不具备这种限制酶的识别切割序列，或者备这种限制酶的识别切割序列，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

4、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。 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线两侧的双链DNADNA上的碱基是上的碱基是反向对称重复排列的。反向对称重复排列的。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）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

5、。个核苷酸之间切开。（切点：磷酸二酯键）（切点：磷酸二酯键） T1234512345 A（专一性）（专一性）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序列，并在序列，并在G和和A之间切开。之间切开。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。1 1、分类、分类E.Coli DNAE.Coli DNA连接酶连接酶T4DNAT4DNA连接酶连接酶2 2、作用：、作用： 将双链将双链DNADNA片段片段“缝合起来，恢复被限制缝合起来，恢复被限制酶切开

6、了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。二、二、“分子缝合针分子缝合针” DNA” DNA连接酶连接酶 可把黏性末端之间的缝隙可把黏性末端之间的缝隙“缝合起来，缝合起来，Ecoli DNA连接酶或连接酶或T4DNA连接酶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即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：T4 DNA连接酶还可把平末端之间的缝隙连接酶还可把平末端之间的缝隙“缝合缝合起来，但效率较低起来，但效率较低DNADNA连接酶连接酶 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? ?

7、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 TCCGACGGTTTAA1)1)只能将单个核苷酸连只能将单个核苷酸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磷酸二酯键形成磷酸二酯键1)1)在两个在两个DNADNA片段之片段之间形成磷酸二酯键间形成磷酸二酯键2)2)以一条以一条DNADNA链为模板，链为模板，将单个核苷酸通过磷酸将单个核苷酸通过磷酸二酯键连接成一条互补二酯键连接成一条互补的的DNADNA链链2)2)能将能将DNADNA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，不需要

8、模板起来，不需要模板三、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） 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。 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 GC G CTTAA G ACGTC GC