- 工具酶 基因工程 .ppt

基因工程是狭义的遗传工程，但广义的遗传工程泛指把一种生物的遗传物质（细胞核、染色体脱氧核糖核酸等）移到另一种生物的细胞中去，并使这种遗传物质所带的遗传信息在受体细胞中表达。基因工程的核心是构建重组DNA分子，因此，早期也将基因工程称为重组DNA技术。 一、限制性核酸内切酶 早在1970年，从细菌中分离得到。1994年分离到2300多种， 常用200多种，主要从微生物分离。 限制性核酸内切酶是能够识别和切割DNA分子内一小段特殊 核苷酸序列的酶。（一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸 序列，并在特定的切点上切割DNA分子。） EcoRI —G AATTC— —CTTAA G— —A AGCTT— —TTCGA A— 。 限制性核酸内切酶 连接的部位 磷酸二酯键 而不是氢键 结果 两个DNA相同的黏性末端连接起来。 作用 将外源基因送入受体细胞。 常用的 质粒 噬菌体 动植物病毒等 什么是质粒 存在于细菌以及酵母菌等生物中 细胞染色体外能自主复制的双链环状DNA分子 常常有抗生素抗性基因,使细菌有抗药性 质粒与宿主细胞的关系 质粒的存在对宿主细胞无影响， 质粒的复制只能在宿主细胞内完成 什么是基因工程? 基因操作的工具酶主要有哪几种?分别对基因工程诞生的意义？ 阐述质粒的定义并解释其在基因工程中的作用? 限制性核酸内切酶可作为切割DNA分子的“手术刀”，它的发现和应用，使DNA重组成为可能； DNA连接酶的作用是将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起，形成的DNA分子称为重组DNA分子，因此DNA连接酶具有“缝合线”的作用，可以将外源基因和载体连接在一起。 质粒是能够自主复制的双链环状DNA分子，它们在细菌中以独立于染色体之外的方式存在，是一种特殊的遗传物质。在基因工程中作为基因的载体。 * * 什么是基因工程 实质 结果 基本过程 操作水平 操作对象 操作环境 基因工程的别名 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 基因操作的工具 重播 A P C P G P T P A P C P G P T P 限制酶切割的是哪个部位的键? 二、DNA连接酶 三、质粒 质粒是能够自主复制的双链环状DNA分子，它们在细菌中以独立于染色体之外的方式存在，是一种特殊的遗传物质。 质粒分子结构示意图 返回 质粒（最常用的运载体） 剪切 拼接 导入 表达 （一）获得目的基因 （二）形成重组DNA分子 （三）将重组DNA分子导入受体细胞 （四）目的基因的检测和表达 第2节 基因工程的原理和技术 1、筛选含有目的基因的受体细胞 2、目的基因的表达 步骤一 获得目的基因 人工合成 利用PCR技术扩增 已知序列： 从基因文库获得 未知序列： ( DNA library ) 聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction) 氢键断裂，形成单链DNA。 引物与DNA模板结合，形成局部双链。 在酶的作用下，不断延伸，合成双链DNA。 多次循环，获得大量双链DNA分子。 PCR技术扩增 鸟枪法：散弹射击法 供体细胞DNA 限制酶 许多DNA片段 载入 运载体 导入 受体细胞 扩增 产生特定性状 分离 目的基因 从基因文库获得 目的基因的mRNA 逆转录 单链DNA 合成 双链DNA（目的基因） 蛋白质氨基酸序列 推测 mRNA的核苷酸序列 推测 结构基因的核苷酸序列 化学合成 目的基因 人工合成法 逆转录法 根据已知氨基酸序列直接合成DNA 步骤二 形成重组DNA分子 步骤三 将重组DNA分子导入受体细胞 1.基因工程中常用的受体细胞有哪些？ 2.导入过程如何？ 大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞 借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径 受体细胞：细菌 CaCl2 细胞壁的通透性增大 重组质粒进入受体细胞 目的基因随受体细胞的繁殖而复制 步骤四 、筛选含有目的基因的受体细胞 步骤五、目的基因的表达 通过检测标记基因的有无，来判断目的基因是否导入受体细胞。 目的基因导入受体细胞后，受体细胞必须表现特定的性状。 练习 1．质粒是基因工程最常用的运载体，它的主要特点 是： ( ) ①能自主复制　 ②不能自主复制　 ③