定稿dna重组技术的基本工具201133.ppt

定向基因改造设想 　 　 想一想: 这类酶在原核生物中起什么作用? 为什么细菌中限制酶不剪切细菌本身的DNA？ 原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，但是生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，以防止外来病原物的侵害，限制酶就是细菌的一种防御性工具，当外源DNA入侵时，会利用限制酶将外源DNA切割掉，以保证自身的安全。所以，限制酶在原核生物中主要起到切割外源DNA，使之失效，从而达到自身的目的。 限制酶切割后有两种不同的结果，一种产生黏性末端，一种产生平末端。那么恢复它们的连接时，也有两种酶。 * 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。 基因工程产品 抗虫害的玉米 转鱼抗寒基因的番茄 转基因鲑鱼 转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷) 基因工程的产物 蓝色素基因 三色紫罗兰 玫瑰 导入 一、基因工程的概念 目的基因 受体细胞 什么叫基因工程？ 也叫基因拼接技术或DNA重组技术。该技术是在生物体外，通过对有关DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，从而创造出人类所需要的新的生物类型和基因产物。定向改造生物的遗传性状。 DNA重组技术的基本工具 工欲善其事, 必先利其器. 想一想:获得转基因抗虫棉需要做哪些工作呢? 实现这一精确的操作过程的工具是什么呢? DNA重组技术的基本工具 1.手术刀(基因的剪刀)------准确切割DNA 2.缝合针(基因的针线)-----将DNA片段再连接起来 3.运输工具(基因的运载体)------将体外重组好的 DNA导入受体细胞 分子手术刀------限制性核酸内切酶(限制酶) A.来源: 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。 B.作用: 识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,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. 限制性核酸内切酶的作用特点： 能识别特定核苷酸序列； 从特定部位的两个核苷酸之间切开。 磷酸二酯键 T 1 2 3 4 5 A 1 2 3 4 5 H H H H HO T 1 2 3 4 5 A 1 2 3 4 5 H H H H O H2O + O C.识别序列的组成:大多数由六个核苷酸组成,也有少数限制酶的识别序列由4，5或8个核苷酸组成。 D.切割后产生的DNA片段末端的形式 黏性末端 平末端 限制酶的识别序列： 能被限制性内切酶特异性识别的切割部位都具有回文序列： 在切割部位，一条链正向读的碱基顺序与另一条链反向读的顺序完全一致。 Go back EcoRⅠ 黏性末端　　　　 黏性末端 Go back EcoRⅠ 黏性末端　　　　 黏性末端 重复演示 Go back 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，它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。 SmaⅠ 平末端　　　平末端 DNA连接酶-------“分子缝合针” 分类 E.coliDNA连接酶 T4DNA连接酶 差别: E.coliDNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来,不能将双链DNA片段平末端之间进行连接; T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端,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. 黏性末端 平末端 *