基因工程及其应用 课件 e.pptVIP

基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说，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，定向地改造生物的性状。 质粒的特点 1、细胞染色体（或拟核DNA分子）外能自主复制的小型环状DNA分子； 2、质粒的存在对宿主细胞无影响； 3、质粒的复制只能在宿主细胞内完成。 * 第2节 基因工程及其应用 原理：基因重组 操作水平：DNA分子水平 操作环境：生物体外 结 果：定向地改造生物的性状，获得人类所需要的品种。 二、　基因操作的工具 例如：大肠杆菌(E.coli)的一种叫EcoRⅠ的限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。 １、基因的“剪刀”——限制性内切酶（限制酶） 限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，如 EcoRⅠ、SmaⅠ，也有少数限制酶的识别序列由4、5或8个核苷酸组成。 P P P P A T C G P 4 1 3 5 2 o P 4 1 3 5 2 0 P P A C T G 磷酸 脱氧核糖 反向平行 含氮碱基 DNA的平面结构 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，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。 黏性末端 黏性末端 黏性末端：DNA分子在限制酶的作用下形成的具有互补碱基的 单链延伸末端结构。 当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，产生的是黏性末端。 当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，产生的是平末端。 当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，产生的是黏性末端。 回文序列 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的位点上切割DNA分子（两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开；6个,4、5、8个) 主要是从原核生物中分离纯化出来。 4000种。 （1）来源： （2）种类： （3）作用： （4）结果： 产生DNA片段末端 黏性末端 平末端 限制性核酸内切酶——“分子手术刀” G A A T T C C T T A A G G A A T T C C T T A A G G C T T A A A A T T C G G C T T A A A A T T C G G C T T A A A A T T C G 用同种限制酶切割 2、基因的针线——DNA连接酶 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DNA分子才能形成。 基因的针线 ——DNA连接酶 黏合只能使互补的碱基连接起来 问: 黏性末端黏合的是什么部位？ 问：基因的针线--DNA连接酶连接的是什么部位? 脱氧核糖与磷酸之间（3,5－磷酸二酯键） 黏合只能使互补的碱基连接起来 　　脱氧核糖和磷酸之间交替连接而构成的DNA骨架上 的缺口，需靠DNA连接酶来“缝合” 3,5－磷酸二酯键 DNA连接酶作用部位： 　　要让一个从甲生物细胞内取出来的基因(如抗虫基因),送入受体细胞(如棉细胞),还需要有运输工具,这就是运载体。 3、基因的运输工具——运载体 常用的运载体：质粒、噬菌体和动植物病毒 作为运载体必须具备哪些条件？ 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，便于进行筛选。 如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。 4.对宿主细胞无毒害作用。 大肠杆菌的质粒： 最常用的质粒是大肠杆菌的质粒，其中常含有抗药基因，如四环素的标记基因。质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性作用，但复制只能在宿主细胞内进行。 三、基因工程基本步骤 1、获取目的基因 基因工程的第一步，是取得人们所需要的特定基因，也就是目的基因如抗虫基因，抗病基因、种子的贮存蛋白基因，以及人的胰岛素基因、干扰素基因等都是目的基因。 要获得目的基因，主要有两条途径：一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因，另一条是人工合成基因。 2、目的基因与运载体结合 　　用与提取目的基因相同的限制酶切割质粒使之出现一个切口，将目的基因插入切口处，让目的基因的黏性末端与切口上的黏性末端互补配对后，在连接酶的作用下连接形成重组DNA分子