DNA重组技术的基本工具.5.24

《DNA重组技术的基本工具.5.24》由会员分享，可在线阅读，更多相关《DNA重组技术的基本工具.5.24（32页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、生长快、肉质好的转基因生长快、肉质好的转基因鱼鱼(中国中国)乳汁中含有人生长激素的乳汁中含有人生长激素的转基因牛转基因牛(阿根廷阿根廷)转基因实例转基因实例 一、基因工程的概念：一、基因工程的概念：又叫做又叫做或或。通。通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物俗的说，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，放到另一种生物的细胞里，地改造生物地改造生物的的。原理原理操作环境操作环境操作对象操作对象操作水平操作水平基本过程基本过程结果结果基因重组基因重组生物体外生物体外基因基因/DNA分子水平分子水平剪切剪切

2、拼接拼接导入导入表达表达人类需要的基因产物人类需要的基因产物回顾：回顾：优点：优点：地改造生物的地改造生物的；实现基因在不同物种之间的转移，迅速培育实现基因在不同物种之间的转移，迅速培育出生物新品种出生物新品种1 1基因拼接的理论基础基因拼接的理论基础(1)大多数生物的遗传物质是大多数生物的遗传物质是DNA。(2)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。(3)双链双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。一、基因工程诞生的理论基础一、基因工程诞生的理论基础2 2外源基因在受体内表达的理论基础外源基因在受体内表达的理论基础

3、(1)(1)基因是控制生物性状的独立遗传单位。基因是控制生物性状的独立遗传单位。(2)(2)遗传信息的传递都遵循中心法则。遗传信息的传递都遵循中心法则。(3)(3)生物界共用一套遗传密码。生物界共用一套遗传密码。DNADNA重组技术的基本工具重组技术的基本工具工欲善其事,必先利其器.想一想想一想:获得转基因抗虫棉需要做哪些工作呢获得转基因抗虫棉需要做哪些工作呢?实现这一精确的操作过程的工具是什么呢实现这一精确的操作过程的工具是什么呢?准确切割准确切割DNA的工具（的工具（“分子手术刀分子手术刀”）限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶 DNA片段的连接工具（片段的连接工具（“分子缝合针分子缝合针”）

4、DNA连接酶连接酶 基因转移工具（基因转移工具（“分子运输车分子运输车”）基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体二、二、DNADNA重组技术的基本工具重组技术的基本工具 原核生物为什么没有在长期的进化过程中由于外源原核生物为什么没有在长期的进化过程中由于外源DNA的入侵而灭绝，有什么保护机制？的入侵而灭绝，有什么保护机制？限制性内切酶从哪里寻找？限制性内切酶从哪里寻找？（一）限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶的作用特点：限制性核酸内切酶的作用特点：1.能识别特定核苷酸序列；能识别特定核苷酸序列；2.从特定部位的两个核苷酸之间切开。从特定部位的两个核苷酸之间切开。限制性内切酶

5、限制限制酶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，无论是限制酶所识别的序列，无论是6个碱基还个碱基还是是4个碱基，都可以找到一条中心轴线，个碱基，都可以找到一条中心轴线，中轴线两侧的双链中轴线两侧的双链DNA上的碱基是上的碱基是反向反向对称重复排列对称重复排列的。的。能被限制性内切酶特能被限制性内切酶特异性识别的切割部位异性识别的切割部位都具有回文序列：在都具有回文序列：在切割部位，一条链正切割部位，一条链正向读的碱基顺序与另向读的碱基顺序与另一条链反向读的顺序一条链反向读的顺序完全一致。完全一致。1.1.限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶“分子手术刀分子手术刀”(1

6、)(1)来源来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。主要是从原核生物中分离纯化出来的。(2)(2)化学本质：蛋白质。化学本质：蛋白质。(3)(3)作用作用 (4)(4)作用特点：特异性作用特点：特异性,即限制酶可识别特定的脱即限制酶可识别特定的脱 氧核苷酸序列氧核苷酸序列,切割特定位点。切割特定位点。(5)(5)切割方式切割方式催化作用催化作用,所以可重复利用所以可重复利用可用于可用于DNADNA的切割获取目的基因和载体的切割的切割获取目的基因和载体的切割错位切：产生两个相同的黏性末端错位切：产生两个相同的黏性末端平切：形成平末端平切：形成平末端基因的针线：基因的针线：DNA连接酶连接酶G A

7、 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用同种限制酶切割用同种限制酶切割1、种类：、种类：2、作用：、作用：两类两类Ecoli DNA连接酶连接酶T4 DNA连接酶连接酶 酸酸磷酸二酯键磷酸二酯键,分子缝合针分子缝合针DNADNA连接酶连接酶DNA连接酶的作用过程连接酶的作用过程以下是两种限制酶切割后形成的以下是两种限制酶切割后形成的DNA片段，试分析：片段，试分析：GC AATTC GC CTTAA CG G CG

8、 G (1)其中其中和和 是由一种限制酶切割形成的是由一种限制酶切割形成的 末端，两者要重组成一个末端，两者要重组成一个DNA 分子，所用分子，所用DNA连接连接酶通常是酶通常是 。（2）和和 是由另一种限制酶切割形成的是由另一种限制酶切割形成的 末端，两者要形成重组末端，两者要形成重组DNA片段，所用的连接酶通常片段，所用的连接酶通常是是 。反馈练习：反馈练习：类型类型DNADNA聚合酶聚合酶DNADNA连接酶连接酶区别区别1 1区别区别2 2相同点相同点1)1)只能将只能将单个核苷酸单个核苷酸连连接到已有的核酸片段上，接到已有的核酸片段上，形成磷酸二酯键形成磷酸二酯键形成形成磷酸二酯键磷酸

9、二酯键1)1)在在两个两个DNADNA片段之片段之间间形成磷酸二酯键形成磷酸二酯键2)2)以以一条一条DNADNA链为模板链为模板，连接成一条互补连接成一条互补的的DNADNA链链2)2)将将DNADNA双链上的双链上的两两个缺口同时连接个缺口同时连接起来，起来，不需要模板不需要模板限制酶DNA解旋酶区别切割特定的核苷酸序列切割特定的核苷酸序列的磷酸二酯键的磷酸二酯键将将DNADNA两条链的氢键两条链的氢键打开形成两条单链打开形成两条单链据右图所示，有关工具酶功能的叙述不正确的是（据右图所示，有关工具酶功能的叙述不正确的是（）A.限制性内切酶可以切断限制性内切酶可以切断a处，处，DNA连接酶可

10、以连接连接酶可以连接a处处B.DNA聚合酶可以连接聚合酶可以连接a处处C.解旋酶可以使解旋酶可以使b处解开处解开D.连接连接C处的酶可以为处的酶可以为DNA连接酶连接酶D3.基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体-质粒存在于许多细菌质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物细以及酵母菌等生物细胞中。是一种裸露的、胞中。是一种裸露的、结构简单、独立于细结构简单、独立于细菌拟核菌拟核DNA或细胞核或细胞核之外自我复制的很小之外自我复制的很小的双链环状的双链环状DNA分子分子运载体需具备的四个条件：运载体需具备的四个条件：有一至多个不同的限制酶切点有一至多个不同的限制酶切点对受体细胞无害对受体细胞无害

11、能自我复制，导入基因能自我复制，导入基因能在受体细胞中能在受体细胞中 复制、表达（复制、表达（能在宿主细胞内复制并稳定地能在宿主细胞内复制并稳定地保存）保存）具具有某些标记基因，便于筛选有某些标记基因，便于筛选常用运载体：常用运载体：细菌的质粒细菌的质粒 噬菌体衍生物噬菌体衍生物 (3)(3)动植物病毒动植物病毒注意：注意：在基因工程操作中，运载体都是天然的质粒或在基因工程操作中，运载体都是天然的质粒或病毒经过人工改造的病毒经过人工改造的限制性内切酶限制性内切酶的识别序列和切点是的识别序列和切点是GGATCC，限，限制性内切酶制性内切酶的识别序列和切点是的识别序列和切点是GATC。在质粒。在质粒上有酶上有酶的一个切点，在目的基因的两侧各有的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶个酶的的切点。切点。请画出质粒被限制酶请画出质粒被限制酶切割后所形成的黏性末端。切割后所形成的黏性末端。请画出目的基因两侧被限制酶请画出目的基因两侧被限制酶切割后所形成的黏性末切割后所形成的黏性末端。端。在在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来？为什么？形成的黏性末端能否连接起来？为什么？