基因工程的基本工具ppt课件.ppt

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1、乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)转鱼抗寒基因的番茄转基因抗虫棉抗虫棉普通棉专题一　基因工程DNA重组技术的基本工具基因工程的概念基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。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→表达基因重组基因工程的概念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与载体DNA拼接导入棉花细胞(含抗虫基因)棉花植株(有抗虫特性)

2、上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？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：抗虫基因与载体DNA连接关键步骤三：抗虫基因导入受体(棉花)细胞解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？关键步骤一的工具：关键步骤二的工具：关键步骤三的工具：基因的剪刀——限制酶基因的针线——DNA连接酶基因的运载工具——载体DNA重组技术的基本工具本节知识内容§1DNA重组技术的基本工具专题一基因工程“分子手术刀”──限制酶“分子缝合针”──DNA连接酶“分子运输车”──基因进入受体细胞的载体限制性内切酶作用过程识别双链DNA分子的某种特

3、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分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分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶。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黏性末端黏性末端限制性核酸内切酶EcoRI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？限制酶什么叫黏性末端？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

4、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。二、“分子缝合针”——DNA连接酶1、种类：2、作用部位：两类E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶磷酸二酯键DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，即把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子就形成了。DNA连接酶的作用过程3、区别：E.coliDNA连接酶连接黏性末端T4DNA连接酶既能连接黏性末端，又可以连接平末端（效率低）T磷酸二酯键1234512345ADNA连接酶与DNA聚合酶是一回事

5、吗？为什么？答：不是一回事。基因工程中所用的连接酶有两种：一种是从大肠杆菌中分离得到的，称之为E·coli连接酶。另一种是从T4噬菌体中分离得到，称为T4连接酶。这两种连接酶催化反应基本相同，都是连接双链DNA的缺口（nick），而不能连接单链DNA。DNA连接酶和DNA聚合酶都是形成磷酸二酯键（在相邻核苷酸的3位碳原子上的羟基与5位碳原子上所连磷酸基团的羟基之间形成），那么，二者的差别主要表现在什么地方呢？（1）DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段的末端上，形成磷酸二酯键；而DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，不是在单个核苷酸与DNA

6、片段之间形成磷酸二酯键。（2）DNA聚合酶是以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链；而DNA连接酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来。因此DNA连接酶不需要模板。此外，二者虽然都是由蛋白质构成的酶，但组成和性质各不相同。三、“分子运输车”—基因进入受体细胞的载体：外源基因(胰岛素基因)怎样才能导入受体细胞(大肠杆菌)？导入过程需要运输工具——载体。载体的作用有哪些？作用一：作为运载工具，将外源基因(胰岛素基因)转移到受体细胞(大肠杆菌)中去。作用二：利用载体在受体细胞(大肠杆菌)内，对外源基因(胰岛素基因)进行大量复

7、制。作为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，便于进行筛选。如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。常用的载体主要有两类：1）细菌细胞质的质粒2）噬菌体或某些动植物病毒基因工程的“专用工具”运载体：常用质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒质粒特点：1、细菌拟核外双链环状DNA分子2、能自我复制并在受体细胞中稳定存在3、有一个或多个限制酶切点4、有特殊的标记基因练习答案2和7能连接形成…ACGT……TGCA…；4和8能连接形成…GAATTC……CTTAAG…；3和6能连接形

8、成…GCGC……CGCG…；1和5能连