DNA重組技術(shù)的基本工具課件

專題1基因工程

1.1DNA重組技術(shù)的基本工具生物選修3藍(lán)色妖姬三色紫羅蘭玫瑰(目的基因)(受體細(xì)胞)藍(lán)色妖姬是怎么培育出來的呢?導(dǎo)入表達(dá)藍(lán)色妖姬藍(lán)色素基因基因工程的概念

基因工程又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗地說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀?；蚬こ痰膭e名操作環(huán)境操作對象操作水平基本過程實(shí)質(zhì)結(jié)果基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)生物體外基因DNA分子水平人類需要的基因產(chǎn)物剪切→拼接→導(dǎo)入→表達(dá)基因重組基因工程的概念提供的材料1、一段含有三色紫羅蘭藍(lán)色素基因的DNA片段2、受體細(xì)胞-----玫瑰體細(xì)胞要實(shí)現(xiàn)三色紫羅蘭的藍(lán)色素基因在玫瑰體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)從而獲得相應(yīng)性狀，我們該怎么做呢？結(jié)合資料，大膽嘗試你認(rèn)為基因工程培育藍(lán)色妖姬的關(guān)鍵步驟是什么?基因工程培育藍(lán)色妖姬的關(guān)鍵步驟：關(guān)鍵步驟一：在體外對含有三色紫羅蘭藍(lán)色素基因的DNA分子進(jìn)行切割關(guān)鍵步驟二：三色紫羅蘭藍(lán)色素基因與質(zhì)粒連接關(guān)鍵步驟三：三色紫羅蘭藍(lán)色素基因?qū)胧荏w(玫瑰）細(xì)胞基因的剪刀——限制酶基因的針線——DNA連接酶基因的運(yùn)載工具——載體1.1DNA重組技術(shù)的基本工具基本工具：限制性核酸內(nèi)切酶——“分子手術(shù)刀”DNA連接酶——“分子縫合針”基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體——“分子運(yùn)輸車”（一）“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶1、來源：主要來自原核生物2、特點(diǎn)：具有專一性（特異性）表現(xiàn)在兩方面：(1)識別雙鏈DNA中特定核苷酸序列(2)切割特定序列中的特定位點(diǎn)3、作用：特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開4、結(jié)果：產(chǎn)生黏性末端或平末端限制酶切割DNA后形成的末端——黏性末端、平末端是如何形成的？

EcoRⅠ限制酶黏性末端黏性末端

黏性末端黏性末端重復(fù)演示EcoRⅠ限制酶什么叫黏性末端？被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個伸出的核苷酸，它們之間正好互補(bǔ)配對，這樣的切口叫黏性末端。SmaⅠ限制酶平末端平末端限制酶所識別的序列，無論是6個堿基還是4個堿基，都可以找到一條中軸線（如圖），中軸線兩側(cè)的雙鏈DNA上的堿基是反向?qū)ΨQ、重復(fù)排列的。想一想限制酶所識別的序列有什么特點(diǎn)？中軸線兩側(cè)的雙鏈DNA上的堿基是反向?qū)ΨQ排列的。思考:如果把兩種來源不同的DNA用同一種限制酶來切割，會怎樣呢？用同一種限制性酶處理不同DNA片段，會形成同樣的黏性末端，可進(jìn)行重組。（二）“分子縫合針”——DNA連接酶1、種類：⑴E·coliDNA連接酶⑵T4DNA連接酶2、作用：G

AATTCCTTAA

G

GP

AP可把黏性末端之間的縫隙“縫合”起來，E·coliDNA連接酶或T4DNA連接酶即恢復(fù)被限制酶切開的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵

T4DNA連接酶還可把平末端之間的縫隙“縫合”起來，但效率較低T4DNA連接酶類型E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶來源功能大腸桿菌T4噬菌體恢復(fù)磷酸二酯鍵只能連接黏性末端能連接黏性末端和平末端(效率較低)相同點(diǎn)差別E·coliDNA連接酶與T4DNA連接酶尋根問底DNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎?為什么?以DNA的一條鏈為模板合成DNA雙鏈DNAAG

T

AC

AA

A

T

AGCTGACGGTTT游離的脫氧核糖核苷酸DNA聚合酶AG

T

AC

AA

A

T

AGCTGACGGTTTDNA

聚合酶DNA聚合酶AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGTTTTDNA聚合酶AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGTTTTADNA聚合酶AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGTTGTTADNA聚合酶AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGTGTTATDNA聚合酶AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGTTATTDNA聚合酶AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGTTATTADNA聚合酶AG

T

AC

AA

A

T

GCGCGGTTATTATDNA聚合酶AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGTTATTATCDNA聚合酶AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGTTATTATCDNADNA聚合酶具有連接單鏈DNA的本領(lǐng),將單個核苷酸通過磷酸二酯鍵連接成一條互補(bǔ)的DNA鏈DNA連接酶可把黏性末端之間的縫隙“縫合”起來，是把梯子兩邊扶手的斷口連接起來，這樣一個重組的DNA分子才能形成。DNA連接酶只可以連接雙鏈DNA（三）“分子運(yùn)輸車”——運(yùn)載體2、種類：1、需要具備的條件：（1）在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，能自我復(fù)制（2）有一個或多個切割位點(diǎn)（3）有標(biāo)記基因（4）對受體細(xì)胞無害質(zhì)粒、λ噬菌體衍生物、動植物病毒等最常用的質(zhì)?！竽c桿菌的質(zhì)粒試分析其作為載體的優(yōu)點(diǎn)？質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單獨(dú)立于細(xì)菌染色體之外、具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子。能復(fù)制并帶著插入的目的基因一起復(fù)制有切割位點(diǎn)有標(biāo)記基因的存在，可用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基鑒別實(shí)際上自然存在的質(zhì)粒DNA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。1、關(guān)于限制酶說法中，正確的是（）A．限制酶是一種酶，只識別GAATTC堿基序列B．EcoRI切割的是G—A之間的氫鍵C．限制酶一般不切割自身的DNA分子，只切割外源DNAD．限制酶只存在于原核生物中課堂反饋C2.（多選）有關(guān)基因工程的敘述中，錯誤的是（）A、基因工程技術(shù)能定向地改造生物的遺傳性狀，培育生物新品種B、重組DNA的形成在細(xì)胞內(nèi)完成C、目的基因須由運(yùn)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞D、質(zhì)粒都可作為運(yùn)載體BD下課了!再見什么叫磷酸二酯鍵？PPGA9、春去春又回，新桃換舊符。在那桃花盛開的地方，在這醉人芬芳的季節(jié)，愿你生活像春天一樣陽光，心情像桃花一樣美麗，日子像桃子一樣甜蜜。2023/11/272023/11/27Monday,November27,202310、人的志向通常和他們的能力成正比例。2023/11/272023/11/272023/11/2711/27/20231:09:04PM11、夫?qū)W須志也，才須學(xué)也，非學(xué)無以廣才，非志無以成學(xué)。2023/11/272023/11/272023/11/27Nov-2327-Nov-2312、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯兒。2023/11/272023/11/272023/11/27Monday,November27,202313、志不立，天下無可成之事。2023/11/272023/11/272023/11/272023/11/2711/27/202314、ThankyouverymuchfortakingmewithyouonthatsplendidoutingtoLondon.ItwasthefirsttimethatIhadseentheToweroranyoftheotherfamoussights.IfI'dgonealone,Icouldn'thaveseennearlyasmuch,becauseIwouldn'thaveknownmywayabout.。27十一月20232023/11/272023/11/272023/11/2715、會當(dāng)凌絕頂，一覽眾山小。十一月232023/11/272023