基因工程的基本工具课件.ppt

基因决定性状,青霉菌能产生对人类有用的抗生素青霉素,家蚕能够吐出蚕丝为人类利用,豆科植物的根瘤能够固定空气中的氮,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。,专题1 基因工程,1.1 DNA重组技术的基本工具,一、基因工程的概念,1、概念：基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品.又叫做DNA的重组技术.,2、含义,生物体外,基因,分子水平,剪切,拼接,导入,检测与表达,人类需要的新的生物类型和生物产品,3、实 质,基因重组,例基因工程培育抗虫棉的简要过程,苏云金芽孢杆菌(有抗虫特性),普通棉花(无抗虫特性),抗虫基因,与运载体DNA拼接,导入,棉花细胞(含抗虫基因),棉花植株(有抗虫特性),提取,二、基因操作的工具,1、基因的剪刀限制性内切酶,2、基因的针线DNA连接酶,3、基因的运输工具运载体,1、分子手术刀限制性内切酶,分布：主要在原核生物中作用：识别双链DNA分子某种特定核苷酸序，并且将特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开特点：识别序列和酶切位点的专一性结果：产生黏性未端或平末端 举例：大肠杆菌的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开,G A A T T C,限制酶切割分子示意图：,C T T A A G,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。,切割DNA分子时产生的两种不同末端,黏性末端,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？,会产生相同的黏性末端，然后让两者的黏性末端黏合起来，就似乎可以合成重组的DNA分子了。,一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在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。（断开的不是氢键）,2、分子缝合针DNA连接酶,连接的部位：作用:种 类：,磷酸二酯键（“梯子”的扶手处），不是氢键（“梯子”的踏板处）,将双链DNA片断缝合起来，恢复被限制酶 切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键,基因的针线DNA连接酶,DNA连接酶连接形成,磷酸二酯键,用相同的限制性内切酶切割,目的基因,思考：,（）用DNA连接酶连接两个相同的黏性末端要连接几个磷酸二酯键？,（）用限制酶切下一个特定基因要切断几个磷酸二酯键？,个,个,、分子运输车运载体,作 用：具备的条件：种 类：,将外源基因送入受体细胞。,能在宿主细胞内复制并稳定地保存具有多个限制酶切点具有某些标记基因,质粒、噬菌体和动植物病毒,最常用运载体：质粒,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完成。,质粒的特点：,1、质粒是基因工程中最常用的运载体；2、存在于许多细菌及酵母菌等生物中；3、质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并且具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子4、最常用的质粒是大肠杆菌的质粒；5、质粒的存在对宿主细胞无影响；6、质粒的复制只能在宿主细胞内完成。,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、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、基因控制的性状都能在后代表现出来,C,巩固练习,2）下列不是基因载体具备的条件的是 A、能自我 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,巩固练习,