DNA重組技術的工具公開課

會計學1DNA重組技術的工具公開課

基因工程概念

基因工程又叫基因拼接技術或DNA重組技術。通俗的講就是按照人們的意愿，把一種基因提取出來，加以修飾改造，通過體外DNA重組和轉基因等技術，轉入另一生物細胞內(nèi)，定向的改造生物的遺傳性狀。陸豐龍山中學第1頁/共26頁抗蟲棉的培育蘇云金桿菌毒蛋白殺死害蟲毒蛋白基因棉花植株細胞內(nèi)陸豐龍山中學第2頁/共26頁陸豐龍山中學1.1DNA重組技術的基本工具基本工具：（1）限制性核酸內(nèi)切酶——“分子手術刀”（2）DNA連接酶——“分子縫合針”（3）基因進入受體細胞的載體——“分子運輸車”第3頁/共26頁陸豐龍山中學特點：一種限制酶只能識別DNA的特定核苷酸序列，并在特定位點切割DNA。“分子手術刀”——限制性核酸內(nèi)切酶第4頁/共26頁陸豐龍山中學限制酶第5頁/共26頁陸豐龍山中學限制酶到底切的是什么呢？磷酸二酯鍵第6頁/共26頁陸豐龍山中學兩種不同生物的DNA，用同種限制酶切割，那么會出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？出現(xiàn)相同的黏性末端GAATTC

CTTAAGGAATTC

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GEcoRI切割位點黏性末端黏性末端第7頁/共26頁陸豐龍山中學G

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G不同生物的DNA片段會不會結合呢？這兩個缺口如何“縫合”呢？第8頁/共26頁陸豐龍山中學2、DNA連接酶－“分子縫合針”DNA連接酶連接什么呢？？將兩個DNA片段“縫合”起來，恢復被限制酶切開的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵。第9頁/共26頁陸豐龍山中學第10頁/共26頁陸豐龍山中學磷酸二酯鍵DNA連接酶第11頁/共26頁AG

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GCGACGGTTATTADNA聚合酶陸豐龍山中學第12頁/共26頁AG

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GCGCGGTTATTATDNA聚合酶陸豐龍山中學第13頁/共26頁AG

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GGCGGTTATTATCDNA聚合酶陸豐龍山中學第14頁/共26頁AG

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GGCGGTTATTATCDNADNA聚合酶具有連接單鏈DNA的本領陸豐龍山中學第15頁/共26頁DNA聚合酶DNA連接酶區(qū)別1區(qū)別2相同點DNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎?為什么?1)只能將單個核苷酸連接到已有的核酸片段上，形成磷酸二酯鍵形成磷酸二酯鍵1)在兩個DNA片段之間形成磷酸二酯鍵2)以一條DNA鏈為模板，將單個核苷酸通過磷酸二酯鍵連接成一條互補的DNA鏈2)將DNA雙鏈上的兩個缺口同時連接起來，不需要模板陸豐龍山中學第16頁/共26頁陸豐龍山中學DNA連接酶的種類E.coliDNA連接酶:黏性末端T4DNA連接酶:黏性末端和平末端第17頁/共26頁基因進入受體細胞的載體－“分子運輸車”基因工程的載體種類：質(zhì)粒λ噬菌體的衍生物動植物病毒作為基因工程的載體需要怎樣的條件呢？陸豐龍山中學將外源基因送入受體細胞。載體的作用：第18頁/共26頁作為載體的必要條件：①有切割位點——供外源DNA片段(基因)插入。②能自我復制③有遺傳標記基因——供重組DNA的鑒定和選擇。④載體DNA必需是安全的——不會對受體細胞有害，或不能進入到除受體細胞外的其他生物細胞中去。⑤載體DNA分子大小應適合——以便提取和在體外進行操作，太大就不便操作。陸豐龍山中學第19頁/共26頁常用的載體：質(zhì)粒復制起始的一段序列有切割位點有標記基因的存在，可用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基鑒別質(zhì)粒存在于許多細菌以及酵母菌等生物細胞中。是一種裸露的、結構簡單、獨立于細菌擬核DNA或細胞核之外自我復制的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子陸豐龍山中學第20頁/共26頁小結基因工程的工具限制酶主要存在于原核生物中具有專一性(識別序列)切開DNA分子的磷酸二酯鍵DNA連接酶連接磷酸二酯鍵種類E.coliDNA連接酶T4

DNA連接酶運載工具具備的條件結構簡單,大小適中能在宿主細胞中自我復制并穩(wěn)定存在具一個或多個限制酶切位點具標記基因質(zhì)粒、λ噬菌體衍生物

、動植物病毒陸豐龍山中學第21頁/共26頁以下是兩種限制酶切割后形成的DNA片段，試分析：①GC…②AATTC…③…GC④…CTTAACG…G…

…CG…G

(1)其中①和

是由一種限制酶切割形成的

末端，兩者要重組成一個DNA分子，所用DNA連接酶通常是

。（2）

和

是由另一種限制酶切割形成的

末端，兩者要形成重組DNA片段，所用的連接酶通常是

。反饋練習：③②T4DNA連接酶④E.coliDNA連接酶陸豐龍山中學第22頁/共26頁據(jù)右圖所示，有關工具酶功能的敘述不正確的是（）

A.限制性內(nèi)切酶可以切斷a處，DNA連接酶可以連接a處

B.DNA聚合酶可以連接a處

C.解旋酶可以使b處解開

D.連接C處的酶可以為DNA連接酶D陸豐龍山中學第23頁/共26頁在基因工程中，切割運載體和含有目的基因的DNA片段，需使用（）A.同種限制酶B.兩種限制酶C.同種連接酶D.兩種連接酶A不屬于質(zhì)粒被選為基因運載體的理由是（）A、能復制B、有多個限制酶切點C、具有標記基因D、它是環(huán)狀DNAD陸豐龍山中學第24頁/共