dna重组技术的基本工具32654.pptVIP

基因工程产品 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，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，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 基础理论和技术的发展催生了基因工程 DNA是遗传物质的证明 DNA双螺旋结构和中心法则的确立 遗传密码的破译 基因转移载体的发现 工具酶的发明 DNA合成和测序技术的发明 DNA体外重组的实现 重组DNA表达实验的成功 第一例转基因动物问世 PCR技术的发明 1.1DNA重组技术的基本工具 DNA重组技术的基本工具 准确切割DNA的工具（“分子手术刀”） ——限制性核酸内切酶 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”） ——载体 限制性内切酶 黏性末端和平末端 限制酶所识别的序列有什么特点 限制酶所识别的序列，无论是6个碱基还是4个碱基，都可以找到一条中心轴线，中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的。 DNA连接酶——“分子缝合针” 1、连接酶的种类有两种：一种是从大肠杆菌中分离得到的，称之为E·coli连接酶。另一种是从T4噬菌体中分离得到，称为T4连接酶。 2、特点：E·coli连接酶只能连接黏性末端； T4连接酶既可“缝合”黏性末端，又可“缝合”平末端。 DNA连接酶——“分子缝合针” 质粒 基因的载体——“分子运输车” 练习答案 2和7能连接形成…ACGT… ????????????? …TGCA…； 4和8能连接形成…GAATTC… ???????????? …CTTAAG…； 3和6能连接形成…GCGC… ???????????? …CGCG…； 1和5能连接形成…CTGCAG… ???????????? …GACGTC…。 迄今为止，基因工程中使用的限制酶绝大部分都是从细菌或霉菌中提取出来的，它们各自可以识别和切断DNA上特定的碱基序列。细菌中限制酶之所以不切断自身DNA，是因为微生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，对于外源入侵的DNA可以降解掉。生物在长期演化过程中，含有某种限制酶的细胞，其DNA分子中或者不具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列的碱基上，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不会使自身的DNA被切断，并且可以防止外源DNA的入侵 限制酶在原核生物中的作用 原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，但是，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。限制酶就是细菌的一种防御性工具，当外源DNA侵入时，会利用限制酶将外源DNA切割掉，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DNA、使之失效，从而达到保护自身的目的。 含有某种限制酶的细胞，其DNA分子中或者不具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列的碱基上，使限制酶不能将其切开。 * * 抗虫害的玉米 转鱼抗寒基因的番茄 转基因鲑鱼 人类需要的基因产物 结果 剪切→拼接→导入→表达 基本过程 DNA分子水平 操作水平 基因 操作对象 生物体外 操作环境 基因拼接技术或DNA重组技术 基因工程的别名 基础理论 技术发明 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 与运载体DNA拼接 导入 棉花细胞(含抗虫基因) 棉花植株(有抗虫特性) 上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？ 基因工程培育抗虫棉的关键步骤： 关键步骤一： 抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出来 关键步骤二： 抗虫基因与运载体DNA连接 关键步骤三： 抗虫基因导入受体(棉花)细胞 DNA分子的直径只有2nm（粗细只有头发丝的十万分之一） ，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： 识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸序列，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。 主要是从原核生物中分离纯化出来的一种酶。能将外来的DNA切断，由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶。 4000种。 1、来源： 2、种类： 3、特点： 5、结果： 形成两种末端 黏性末端 平末端 磷酸二酯键（而不是氢键） 限制性核酸内切酶——“分子手术刀” 4、切点 T 磷酸二酯键 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 A 大肠杆菌(E.coli)的一种限制