DNA重组技术的基本工具(自制)课件

1、生长快、肉质好的转基因鱼(中国)乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)专题1 基因工程 基因工程是指按照人们的愿望，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，因此又叫做DNA重组技术。 优点：定向地改造生物的遗传性状；实现基因在不同物种之间的转移，迅速培育出生物新品种原理：操作水平：基因重组DNA分子水平剪切 拼接 导入 表达基本过程：为什么能把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上并成功表达？1、大多数生物的遗传物质都是DNA，且主要为双螺旋结构，即不同生物的

2、DNA分子基本结构是相同的，都遵循碱基互补配对原则 。所以不同的生物DNA可以嫁接 2、地球上的所有生物共用一套遗传密码，所以，一种生物的基因可以在另外一种生物体内得以表达1.1DNA重组技术的基本工具准确切割DNA的工具（“分子手术刀”）限制性内切酶DNA片段的连接工具（“分子缝合针”）DNA连接酶基因转移工具（“分子运输车”）基因进入受体细胞的载体基因的大小以纳米计算，要对它进行剪切、拼接等操作，没有非常精细的工具是不行的。进行基因操作最少需要以下三种工具：思考这类酶存在于原核生物中有什么作用呢？ 原核生物易受到自然界外源DNA的入侵，但生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，限制

3、酶就是细菌的一种防御工具，当外源DNA侵入时，限制酶会切割外源DNA,使之失效，从而达到保护自身的目的！ G1234512345 A3,5-磷酸二酯键3端5端3端5端磷酸二酯键中轴线在G与A之间切割大肠杆菌的一种限制酶(EcoR)只能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。EcoRI限制酶的作用黏性末端黏性末端EcoRI限制酶的切割 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。SmaI只能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切开。中轴线SmaI限制酶的作用在G与C之间切割GAATTCCGTAGAATTCGGATT 尝试写出下列序列受E

4、coRI限制酶作用后的黏性末端CTTCATGAATTCCCTAA GAAGTACTTAAGGGATT CTTAAGGCATCTTAAGCCTAA CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT 练一练:GGCATCTTAAAATTCCGTAG 目的基因基因的针线：DNA连接酶G A A T T CC T T A A GG A A T T CC T T A A GG C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C G用同种限制酶切割两DNA片段要具有互补的黏性末端才能拼起来DNA连接酶

5、的缝合作用可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，注意：DNA连接酶可连接双链DNA中的DNA单链缺口，但不能连接单链DNA！DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？T4 DNA连接酶还可把平末端之间的缝隙“缝合”起来，但效率较低DNA连接酶的缝合作用A A T T GCAATTAATTDNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶的作用返回DNA连接酶DNA聚合酶相同点作用实质化学本质不同点模板作用对象 作用结果用途都能催化形成磷酸二酯键都是蛋白质不需要需要形成完整的重组DNA分子形成DNA的一条链基因工程DNA复制DNA连接酶与DNA聚合酶的比较只能将单个核苷酸连接到已

6、有的DNA片段上，形成磷酸二酯键在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键有标记基因的存在，可用含青霉素的培养基鉴别。有切割位点能复制并带着插入的目的基因一起复制质粒裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体（即拟核DNA）之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。最常用运载体质粒 实际上在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。载体的作用载体的必要条件载体的种类阅读课本第6页“分子运输车”运载体的相关内容，填写下表自主学习1）能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。2）具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。3）具有某些标记基因，便于进行鉴定和选择。4）必须是安全的 ，对受体细胞无害。5）载体DNA 分子应大小适中，以便于提取和操作1）作为运载工具，将目的基因导入受体细胞中2）在受体细胞内对目的基因进行大量复制细菌的质粒病毒：噬菌体衍生