DNA重组技术的基本工具.ppt

1、专题1 基因工程1.1DNA重组技术的基本工具,生物 选修3,蓝色妖姬,三色紫罗兰,玫瑰,(目的基因),(受体细胞),蓝色妖姬是怎么培育出来的呢?,导入,表达,蓝色妖姬,蓝色素基因,基因工程的概念,基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，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。,基因拼接技术或DNA重组技术,生物体外,基因,DNA分子水平,人类需要的基因产物,剪切, 拼接, 导入, 表达,基因重组,基因工程的概念,提供的材料 1、一段含有三色紫罗兰蓝色素基因的DNA片段 2、受体细胞-玫瑰体细胞,要实现

2、三色紫罗兰的蓝色素基因在玫瑰体细胞内表达从而获得相应性状，我们该怎么做呢？,结合资料，大胆尝试,你认为基因工程培育蓝色妖姬的关键步骤是什么?,基因工程培育蓝色妖姬的关键步骤：,关键步骤一：,在体外对含有三色紫罗兰蓝色素基因的DNA分子进行切割,关键步骤二：,三色紫罗兰蓝色素基因与质粒连接,关键步骤三：,三色紫罗兰蓝色素基因导入受体(玫瑰）细胞,1.1 DNA重组技术的基本工具,基本工具： 限制性核酸内切酶“分子手术刀” DNA连接酶“分子缝合针” 基因进入受体细胞的载体“分子运输车”,（一）“分子手术刀”限制性核酸内切酶,1、来源：,主要来自原核生物,2、特点：,具有专一性（特异性）,表现在两

3、方面：,(1)识别双链DNA中特定核苷酸序列,(2)切割特定序列中的特定位点,3、作用：,特定部位的两个核苷酸之间的 磷酸二酯键断开,4、结果：,产生黏性末端或平末端,限制酶切割DNA后形成的末端黏性末端、平末端是如何形成的？,EcoR限制酶,黏性末端,黏性末端,黏性末端,黏性末端,重复演示,EcoR限制酶,什么叫黏性末端？,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，它们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。,Sma限制酶,平末端平末端,限制酶所识别的序列，无论是6个碱基还是4个碱基，都可以找到一条中轴线（如图），中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称、重复排列的。,想一想

4、限制酶所识别的序列有什么特点？,中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称排列的。,思考:如果把两种来源不同的DNA用同一种限制 酶来切割，会怎样呢？,用同一种限制性酶处理不同DNA片段，会形成同样的黏性末端，可进行重组。,（二）“分子缝合针”DNA连接酶,1、种类：, Ecoli DNA连接酶 T4 DNA连接酶,2、作用：,可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，,Ecoli DNA连接酶或T4DNA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,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,T4DNA连接酶,EcoliDNA连接酶,T4DNA连接酶,来源,功能,大肠

5、杆菌,T4噬菌体,恢复 磷酸 二酯键,只能连接黏性末端,能连接黏性末端和平末端(效率较低),相同点,差别,EcoliDNA连接酶与T4DNA连接酶,寻根问底,DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗?为什么?,以DNA的一条链为模板合成DNA双链,游离的脱氧核糖核苷酸,DNA聚合酶,DNA聚合酶,DNA聚合酶,DNA聚合酶,DNA聚合酶,DNA聚合酶,DNA聚合酶,DNA聚合酶,DNA聚合酶,DNA聚合酶,DNA,DNA聚合酶,具有连接单链DNA的本领,将单个核苷酸通过磷酸二酯键连接成一条互补的DNA链,DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，是把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的

6、DNA分子才能形成。,DNA连接酶,只可以连接双链DNA,（三）“分子运输车”运载体,2、种类：,1、需要具备的条件：,（1）在受体细胞中稳定存在，能自我复制 （2）有一个或多个切割位点 （3）有标记基因 （4）对受体细胞无害,质粒、噬菌体衍生物、动植物病毒等,最常用的质粒大肠杆菌的质粒,试分析其作为载体的优点？,质粒是一种裸露的、结构简单独立于细菌染色体之外、具有自我复制能力的双链环状DNA分子。,能复制并带着插入的目的基因一起复制,有切割位点,有标记基因的存在，可用含氨苄青霉素的培养基鉴别,实际上自然存在的质粒DNA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。,1、关于限制酶说法中，正确的是（ ） A限制酶是一种酶，只识别GAATTC碱 基序列 BEcoRI切割的是GA之间的氢键 C限制酶一般不切割自身的DNA分子， 只切割外源DNA D限制酶只存在于原核生物中,课堂反馈,C,2.（多选）有关基因工程的叙述中，错误的是 （ ） A、