DNA重组技术的基本工具共张

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,DNA重组技术的基本工具共张,定向基因改造设想,设想一,能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？,能否让细菌“吐出蚕丝？,设想二,能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？,设想三,经过多年的努力，科学家于20世纪70年代创立了可以定向改造生物的新技术,基因工程。,什么叫基因工程？,基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。该技术是在生物体外，通过对DNA分子进展人工“剪切和“拼接，对生物的基因进展改造和重新组合，然后导入受体细胞内进展无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。,一基因工程的概念,基因拼接技术或DNA重组技术,生物体外,基因,DNA分子水平,人类需要的基因产物,剪切,拼接,导入,表达,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,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？,重组DNA,导入,形成,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：,形成重组DNA,关键步骤三：,重组DNA导入受体(棉花)细胞,解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？,二DNA重组技术的根本工具,关键步骤一的工具：,关键步骤二的工具：,关键步骤三的工具：,分子手术刀限制性内切酶,分子缝合针,DNA连接酶,分子运输车,运载体,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别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分子内部进展的，故名限制性内切酶。,4000种。,1、来源：,2、种类：,3、作用：,4、结果：,形成两种末端,一、“分子手术刀 限制性核酸内切酶,粘性末端,平末端,大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶,能识别GAATTC序列,，并在,G和A,之间切开。,限制酶,什么叫黏性末端？,“分子手术刀限制性核酸内切酶,限制酶,什么叫黏性末端？,被限制酶切开的DNA两条,单链的切口,，带有几个,伸出的核苷酸,，他们之间正好,互补配对,，这样的切口叫,黏性末端,。,什么叫平末端？,当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫,平末端,。,限制性内切酶,1、特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，在特定的切点切割。,2、分布：主要在微生物中。,3、结果：产生黏性末端碱基互补配对、平末端。,4、举例：大肠杆菌的一种限制酶EcoR)能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开形成黏性末端，Sma能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切割形成平末端。,要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？,要切两个切口，产生四个黏性末端。,如果把两种来源不同的,DNA,用同一种限制酶来切割，会怎样呢？,会产生一样的黏性末端，然后让两者的黏性末端黏合起来，就可以合成重组的DNA分子了。,二.“分子缝合针DNA连接酶,DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合起来，是把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子才能形成。,“分子缝合针DNA连接酶,根据酶的来源不同，可以将这些酶分为两类：,1、从大肠杆菌中别离得到：连接酶，只能将双链DNA片段互补的粘性末端之间连接。,2、从T4噬菌体中别离到：T4连接酶，既可以“缝合双链DNA片段互补的粘性末端，又可以“缝合双链DNA片段的平末端，但连接平末端之间的效率比较低。,A,A,T,T,G,C,C,T,T,A,A,G,用与提取目的基因一样的限制酶切割质粒使之出现一个切口，将目的基因插入切口处，让目的基因的黏性末端与切口上的黏性末端互补配对后，在连接酶的作用下连接形成重组DNA分子。,DNA连接酶,的作用,外源基因,(,如抗虫基因,),怎样才能导入受体细胞,(,如棉花细胞,),？,基因进入受体细胞的载体“分子运输车。,三.“分子运输车-运载体,1、作用：,2,、种类,：,质粒,、噬菌体和动植物病毒,。,要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物体内进展表达，首先得将这个基因送到乙生物的细胞内去。能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。,将外源基因送入受体细胞。,作为运载体必须具备哪些条件？,(1)、能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。,(2)、具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。,(3)、具有某些标记基因，便于进展筛选。,如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反响的基因等。,3,、,条件：,大肠杆菌的质粒：,最常用的质粒是大肠杆菌的质粒，其中常含有抗药基因，如四环素的标记基因。质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性作用，但复制只能在宿主细胞内成。,4、,质粒的特点,质粒的特点,1、细胞染色体或拟核DNA分子外能自主复制的小型环状DNA分子；,2、质粒的存在对宿主细胞无影响；,3、质粒的复制只能在宿主细胞内完成。,