选修311基因工程操作的基本工具.pptVIP

基因工程的概念 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重组技术或基因拼接技术。 第一节 DNA重组技术的基本工具 基因工程培育抗虫棉的简要过程： 普通棉花(无抗虫特性) 苏云金芽孢杆菌 提取 抗虫基因 棉花细胞(含抗虫基因) 棉花植株(有抗虫特性) 重组DNA 导入 形成 DNA重组技术的基本工具 准确切割DNA的工具（“分子手术刀”） DNA片段的连接工具（“分子缝合针”） 基因转移工具（“分子运输车”） 　　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： 一、 “分子手术刀” ——限制性核酸内切酶 作用——限制性核酸内切酶能识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并在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。 A T G G C A T C T T C G A A G A A T T C C T T A A G C T T A A G A A T T C G C C C G G G G G G C C C C C C G G G G G G C C C 黏性末端 平末端 大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸 组成，例如，EcoRΙ、SmaΙ，也有少数有 4、5或8个核苷酸组成。 大肠杆菌的一种限制酶（EcoRⅠ)能识别GAATTC序列，SmaI识别CCCGGG序列: 原核生物很容易受到自然界中外源DNA的入侵，但是长期的进化过程中，这些原核生物却没有因为外源DNA的入侵而灭绝。 原核生物细胞中的限制酶会将外源DNA切割掉，使之失效，以保证自身的安全，但是不会切割自身的DNA，这是原核生物在长期进化过程中形成的一套防御机制。 2、 DNA连接酶 ——“分子缝合针” 作用——把两条DNA末端之间的缝隙“缝合”起来。 G A A T T C C T T A A G 即脱氧核糖、磷酸基之间的连接 G P A P 限制酶切割后有两种不同的结果，一种产生黏性末端，一种产生平末端。那么恢复它们的连接时，所用DNA连接酶是否一样呢？ E.coliDNA连接酶：连接黏性末端 T4DNA连接酶：连接黏性末端和平末端 DNA连接酶 DNA聚合酶 连接DNA链 双链 单链 连接部位 两DNA片段之 间的磷酸二酯键 将游离的脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接起来。 DNA连接酶和DNA聚合酶是一回事吗？为什么？ 基因进入受体细胞的载体 --------分子运输车 　　 要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物体内进行表达，还得将这个基因送到乙生物的细胞内去！能将外源基因送入细胞的工具就是载体。 质粒 拟核 大肠杆菌细胞 作为运载体的必要条件 能自我复制 有一到多个限制酶的切割位点 有特殊的标记基因 对受体细胞无害 在进行基因工程操作中，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。 随堂练习： 1、关于限制酶的说法中，正确的是（ ） A、限制酶是一种酶，只识别GAATTC碱基序列 B、EcoRI切割的是G—A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