1.1DNA重組技術(shù)的基本工具ppt課件

1、專題一專題一 基因工程基因工程 假如你是一位育種專家，你能培育出下面假如你是一位育種專家，你能培育出下面幾種幾種“生物嗎？請問你準(zhǔn)備用什么方法？生物嗎？請問你準(zhǔn)備用什么方法？ 這些定向改造基因的設(shè)這些定向改造基因的設(shè)想能實(shí)現(xiàn)嗎？想能實(shí)現(xiàn)嗎？基因工程的概念基因工程的概念基因工程培育抗蟲棉基因工程培育抗蟲棉的簡要過程的簡要過程普通棉花普通棉花( (無抗蟲特性無抗蟲特性) )蘇云金芽孢桿菌有抗蟲性狀）蘇云金芽孢桿菌有抗蟲性狀）提取提取抗蟲基因抗蟲基因棉花細(xì)胞棉花細(xì)胞( (含抗蟲基因含抗蟲基因) )棉花植株棉花植株( (有抗蟲特性有抗蟲特性) )重組重組DNADNA導(dǎo)入導(dǎo)入構(gòu)成構(gòu)成解決培育抗蟲棉的關(guān)鍵

2、步驟需要哪些工具？解決培育抗蟲棉的關(guān)鍵步驟需要哪些工具？1.1 DNA1.1 DNA重組技術(shù)的基本工具重組技術(shù)的基本工具剪刀剪刀針線針線運(yùn)輸車運(yùn)輸車 1、簡稱： 2、分布： 主要在原核生物中主要在原核生物中 原核生物易受自然界外源原核生物易受自然界外源DNADNA的入侵，的入侵，但生物在長期的進(jìn)化過程中形成了一套完善但生物在長期的進(jìn)化過程中形成了一套完善的防御機(jī)制，以防止外來病原物的侵害。限的防御機(jī)制，以防止外來病原物的侵害。限制酶就是細(xì)菌的一種防御性工具，當(dāng)外源制酶就是細(xì)菌的一種防御性工具，當(dāng)外源DNADNA侵入時(shí)，會利用限制酶將外源侵入時(shí)，會利用限制酶將外源DNADNA切割掉，切割掉，以保

3、證自身的安全。所以，限制酶在原核生以保證自身的安全。所以，限制酶在原核生物中主要起到切割外源物中主要起到切割外源DNADNA、使之失效，從、使之失效，從而達(dá)到保護(hù)自身的目的。而達(dá)到保護(hù)自身的目的。思考與探究思考與探究 P7 P72 2、為什么限制酶不剪切細(xì)菌本身的、為什么限制酶不剪切細(xì)菌本身的DNADNA？ 通過長期的進(jìn)化，含有某種限通過長期的進(jìn)化，含有某種限制酶的細(xì)胞，其制酶的細(xì)胞，其DNADNA分子中或者不具分子中或者不具備這種限制酶的識別切割序列，或者備這種限制酶的識別切割序列，或者通過甲基化酶將甲基轉(zhuǎn)移到所識別序通過甲基化酶將甲基轉(zhuǎn)移到所識別序列的堿基上，使限制酶不能將其切開。列的堿基

4、上，使限制酶不能將其切開。這樣，盡管細(xì)菌中含有某種限制酶也這樣，盡管細(xì)菌中含有某種限制酶也不會使自身的不會使自身的DNADNA被切斷，并且可以被切斷，并且可以防止外源防止外源DNADNA的入侵。的入侵。 限制酶所識別的序列的特點(diǎn)限制酶所識別的序列的特點(diǎn) 中心軸線兩側(cè)的雙鏈中心軸線兩側(cè)的雙鏈DNADNA上的堿基是上的堿基是反向?qū)ΨQ重復(fù)排列的。反向?qū)ΨQ重復(fù)排列的。3 3、限制性核酸內(nèi)切酶的作用特點(diǎn)、限制性核酸內(nèi)切酶的作用特點(diǎn) 能識別特定核苷酸序列；能識別特定核苷酸序列；（專一性）（專一性）3 3、限制性核酸內(nèi)切酶的作用特點(diǎn)：、限制性核酸內(nèi)切酶的作用特點(diǎn)：從特定部位的兩從特定部位的兩個(gè)核苷酸之間切開

5、。個(gè)核苷酸之間切開。（切點(diǎn)：磷酸二酯鍵）（切點(diǎn)：磷酸二酯鍵） T1234512345 A（專一性）（專一性）黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端 大腸桿菌大腸桿菌(E.coli)的一種限制酶的一種限制酶EcoR能能識別識別GAATTC序列，并在序列，并在G和和A之間切開。之間切開。限制酶限制酶SmaSma能識別能識別GGGCCCGGGCCC序列，并在序列，并在G G和和C C之間切開。之間切開。1 1、分類、分類E.Coli DNAE.Coli DNA連接酶連接酶T4DNAT4DNA連接酶連接酶2 2、作用：、作用： 將雙鏈將雙鏈DNADNA片段片段“縫合起來，恢復(fù)被限制縫合起來，恢復(fù)被限制酶切開

6、了的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵。酶切開了的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵。二、二、“分子縫合針分子縫合針” DNA” DNA連接酶連接酶 可把黏性末端之間的縫隙可把黏性末端之間的縫隙“縫合起來，縫合起來，Ecoli DNA連接酶或連接酶或T4DNA連接酶連接酶即恢復(fù)被限制酶切開的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵即恢復(fù)被限制酶切開的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵作用部位：作用部位：T4 DNA連接酶還可把平末端之間的縫隙連接酶還可把平末端之間的縫隙“縫合縫合起來，但效率較低起來，但效率較低DNADNA連接酶連接酶 DNADNA連接酶與連接酶與DNADNA聚合酶是一回事嗎聚合酶是一回事嗎? ?為什么為什么? ?

7、AG T AC T A A T DNADNA母鏈母鏈DNA聚合酶聚合酶DNADNA聚合酶聚合酶TTAG A TA TCCGACGGTTTAA1)1)只能將單個(gè)核苷酸連只能將單個(gè)核苷酸連接到已有的核酸片段上，接到已有的核酸片段上，形成磷酸二酯鍵形成磷酸二酯鍵形成磷酸二酯鍵形成磷酸二酯鍵1)1)在兩個(gè)在兩個(gè)DNADNA片段之片段之間形成磷酸二酯鍵間形成磷酸二酯鍵2)2)以一條以一條DNADNA鏈為模板，鏈為模板，將單個(gè)核苷酸通過磷酸將單個(gè)核苷酸通過磷酸二酯鍵連接成一條互補(bǔ)二酯鍵連接成一條互補(bǔ)的的DNADNA鏈鏈2)2)能將能將DNADNA雙鏈上的雙鏈上的兩個(gè)缺口同時(shí)連接兩個(gè)缺口同時(shí)連接起來，不需要

8、模板起來，不需要模板三、三、“分子運(yùn)輸車分子運(yùn)輸車” ” 基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體體載體需要的條件：載體需要的條件：有有11多個(gè)限制酶切點(diǎn)多個(gè)限制酶切點(diǎn)對受體細(xì)胞無害對受體細(xì)胞無害導(dǎo)入基因能在受體細(xì)胞中復(fù)制、表達(dá)導(dǎo)入基因能在受體細(xì)胞中復(fù)制、表達(dá)有某些標(biāo)記基因，便于篩選有某些標(biāo)記基因，便于篩選常用運(yùn)載體：常用運(yùn)載體： 質(zhì)粒質(zhì)粒 動植物病毒動植物病毒 （3 3噬菌體的衍生物噬菌體的衍生物 假如目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后不能復(fù)制或不能轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)基因生物能有預(yù)想的效果嗎？作為分子運(yùn)輸車載體，如果沒有切割位點(diǎn)將會怎樣？霍亂菌的質(zhì)粒多個(gè)限制酶切點(diǎn)，你會用它來做分子運(yùn)輸車嗎？目的基因有沒有進(jìn)入受體細(xì)胞，如何去發(fā)現(xiàn)？ （最常用）（最常用） 實(shí)際上自然存在的質(zhì)粒實(shí)際上自然存在的質(zhì)粒DNADNA分子并不完全具備上述分子并不完全具備上述條件，都要進(jìn)行人工改造后才能用于基因工程操作。條件，都要進(jìn)行人工改造后才能用于基因工程操作。 1.限制酶在限制酶在DNA的任何部位都能將的任何部位都能將DNA切開嗎？以切開嗎？以下是四種不同限制酶切割形成的下是四種不同限制酶切割形成的DNA片段片段:你是否能用你是否能用DNA連接酶將它們連接起來？連接酶將它們連接起來？ CTGCA G ACTG CG GC G CTTAA G ACGTC GC