11课件DNA重组技术的基本工具

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,*,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,本节学习内容：,1.基因工程的概念,2.基因工程的工具,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分子进行人工“,剪切,”,、改造、修饰和,“,拼接,”，然后,导入受体细胞,，,完成,基因重组,，使重组基因在受体细胞内,表达,，,并进行,无性繁殖,，最终,产生出人类所需要的,基因产物,。,（一）基因工程的概念,（一）基因工程的概念,基因工程的别名,操作环境,操作对象,操作水平,基本过程,结果,基因拼接技术或DNA重组技术,生物体外,基因,DNA分子水平,定向改造生物遗传性状，获得,人类需要的基因产物,剪切,拼接,导入,表达,繁殖,方式：,原理：,无,性,繁殖,基因,重组,打破物种之间的界限（生殖隔离），按人们意愿定向改造生物遗传性状,思考：基因工程相对其他育种技术,来说的优点是什么？,（二）基因操作的工具,来源,种类,作用,作用结果,主要,从,原核生物,中分离纯化而来,已经分离出大约,4000,种,1,、,识别,双链,DNA,分子的某种,特定,核苷酸序列,2,、,切开,使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的,磷酸二酯键,。,形成两种末端：,黏性末端或平末端,基因的剪刀限制性内切酶（简称限制酶）,阅读第4页第二段,7,仔细观察各限制酶 识别的特定序列有何 特点？,限制酶的识别序列,限制酶所识别的序列的特点是：,呈现碱基互补对称，无论是,6,个碱基还是,4,个碱基，都可以找到一条中心轴线，中轴线两侧的双链,DNA,上的碱基是,反向对称重复排列的,，称为,回文序列,G,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,A,磷酸二酯键,3,端,5,端,3,端,5,端,磷酸二酯键,中轴线,在,G,与,A,之间切割,大肠杆菌的一种限制酶,(EcoR),只能识别,GAATTC,序列,，并在,G,和,A,之间切开。,EcoRI,限制酶的作用,黏性末端,黏性末端,EcoRI,限制酶的切割,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,。,平末端平末端,SmaI,限制酶的切割,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,。,你能推测限制酶存在于原核生物中的作用是什么吗？,限制酶,就是细菌的一种,防御性工具，切割外源,DNA,寻根问底,为什么限制酶不剪切细菌本身,DNA,？,通过长期的进化，细菌中含有某种限制酶的细胞，其,DNA,分子中,不具备这种限制酶的识别切割序列,。,作用：催化形成,磷酸二酯键,基因的,针线,DNA连接酶,阅读第5页第二段,两,DNA,片段要具有,互补的黏性末端,才能拼起来,DNA连接酶的缝合作用,可把黏性末端之间的,缝隙,“,缝合,”,起来,，,注意：1.,DNA,连接酶可连接双链,DNA,中的,DNA,单链缺 口，但不能连接单链,DNA,！,2.两条链之间的氢键自己形成,DNA,连接酶与,DNA,聚合酶是一回事吗？,还可把,平末端之间的缝隙“缝合”,起来,DNA连接酶的缝合作用,DNA,连接酶,DNA,聚合酶,相同点,作用实质,化学本质,不,同,点,是否需要,模板,作用对象,作用结果,用途,都能催化形成,磷酸二酯键,都是蛋白质,不需要,需要,形成完整的重组,DNA,分子,形成,DNA,的一条链,基因工程,DNA,复制,DNA,连接酶与,DNA,聚合酶的比较,只能将,单个核苷酸,连接到已有的,DNA,片段上，形成磷酸二酯键,在,两个,DNA,片段之间,形成磷酸二酯键,DNA,聚合酶的作用,18,类型,来源,功能,相同点,差别,EcoliDNA连接酶,T,4,DNA连接酶,大肠杆菌,T,4,噬菌体,恢复磷,酸二酯,键,只能连接,黏性末端,能连接,黏性末端,和,平末端,(,效率较低,),DNA连接酶类型：,思考：能否将目的基因直接导入受体细胞？,不能,如果将目的基因直接导入受体细胞，目的基因将,不能稳定存在、不能复制和表达,载体的作用,载体的必要条件,载体的种类,1,）能够在宿主细胞中,复制,并稳定地,保存,。,2,）具多,种,限制酶切点,，以,便与外源基因连接,。,3,）具有某些,标记基因,，便于进行,鉴定,和,筛选,。,4,）必须是,安全,的，对受体细胞,无害,。,5,）载体,DNA,分子应,大小适中,，以便于,提取,和,操作,1,）作为,运载工具,，将目的基因导入受体细胞中,2,）在受体细胞内对目的基因进行,大量复制,细菌的质粒,病毒：,噬菌体衍生物,、动植物病毒等。,基因的,运输车,运载体,阅读第6页第二、三、四段,有标记基因的存在，可用含青霉素的培养基鉴别,。,有切割位点,能复制并带着插入的目的基因一起复制,质粒,裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体（即拟核,DNA,）之外，并具有自我复制能力的,很小的,双链环状,DNA,分子。,最常用运载体,质粒,实际上在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。,注意：1.,运载体,上,不,能,有,多个,同种,限制,酶,的,切点,2.,切点,在,运载体,自身,重要,基因,以外,1.以下说法正确的是 （）,A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,B、质粒是基因工程中唯一的运载体,C、运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接,D、DNA连接酶使黏性末段的碱基之间形成氢键,C,练习,2.不属于质粒被选为基因运载体的理由是,A、能复制 （）,B、有多个限制酶切点,C、具有标记基因,D、它是环状DNA,D,练习,3.有关基因工程的叙述中，错误的是（）,A、基因工程技术能定向地改造生物的遗传性状，培育生物新品种,B、重组DNA的形成在细胞内完成,C、目的基因须由运载体导入受体细胞,D、质粒都可作为运载体,B D,练习,4.下列物质中,具有,特异性识别,作用的是,（1）质粒,（2）抗体,（3）DNA,连接酶,（4）限制,酶,A.(1)(4)B.(2)(3)C.(1)(3)D.(2)(4),D,练习,练习,