1.1 DNA重组技术的基本工具（共37张）.ppt

问题探讨： 　　　苏云金芽孢杆菌含有一种可以合成毒蛋白的基因。 　　　让细菌的毒蛋白基因在棉花细胞中表达，可培育出抵抗棉铃虫害的抗虫棉。 想一想需要做哪些关键工作？ 现在已经从约300种微生物中分离出约4000种限制性内切酶(限制酶)。 　 　 DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？ 　　⑴有1~多个限制酶切点 　　⑵对受体细胞无害 　　⑶使导入基因能在受体细胞中复制、表达 　　⑷有某些标记基因，便于筛选 * 　据WTO调查：2004年全世界因狂犬病致死人数约5.5万人 　中国卫生部通报：2004年７月，狂犬病列法定报告传染病死亡数之首。发病死亡率近100% . 能产生狂犬病抗体蛋白的转基因烟草 基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外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类需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫DNA重组技术。 基因工程的别名 基因拼接技术或DNA重组技术 操作环境 生物体外 操作对象 基因 操作水平 DNA分子水平 基本过程 剪切→拼接→导入→表达 结果 人类需要的基因产物 概念分析： 苏云金芽孢杆菌 毒蛋白 普通棉花　　抗虫棉 普通棉花(无抗虫特性) 苏云金芽孢杆菌 提取 抗虫基因 棉花细胞(含抗虫基因) 棉花植株(有抗虫特性) 上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？ 重组DNA 导入 形成 基因工程培育抗虫棉的简要过程 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： 形成重组DNA 关键步骤三： 重组DNA导入受体(棉花)细胞 1.1 DNA重组技术的基本工具 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： 形成重组DNA 关键步骤三： 重组DNA导入受体(棉花)细胞 “分子手术刀”—— 限制性核酸内切酶 “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 “分子手术刀”—— 限制性核酸内切酶 ⒈主要来源： 2.种类与命名： 3.作用： 4.作用结果： 主要是从原核生物中分离纯化出来的一类酶。 约4000种 识别特定的核苷酸序列，断裂磷酸二酯键。 形成粘性末端或平末端 寻根问底 你能推测限制酶存在于原核生物中的作用是是什么吗？ 原核生物易受自然界外源DNA的入侵，但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侵入时，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，从而达到保护自身的目的。 EcoRⅠ SmaⅠ 粘质沙雷氏杆菌 （Serratia marcesens） 大肠杆菌 （Escherichia coli R） 练习：流感嗜血杆菌的d菌株( Haemophilus influenzae d )中先后分离到3种限制酶，则分别命名为: HindⅠ、HindⅡ和HindⅢ 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。 限制性核酸内切酶作用的是DNA分子中的什么键？ 磷酸二酯键 即脱氧核糖、磷酸之间的连接 A T G G C A T C T T C G A A G P A P EcoRⅠ 黏性末端　　　　 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，它们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。 SmaⅠ 平末端　　　平末端 区别 DNA解旋酶 限制酶 限制性内切酶与DNA解旋酶的区别 切割特定的核苷酸序列的磷酸二酯键 将DNA两条链的氢键打开形成两条单链 区别 DNA水解酶 限制酶 限制性内切酶与DNA水解酶的区别 切割特定的核苷酸序列的磷酸二酯键，形成片段的DNA. 切割磷酸二酯键，形成单个的脱氧核苷酸。 目的基因所在DNA片段 载体DNA片段 EcoRⅠ EcoRⅠ DNA连接酶 1.作用: 把切下来的DNA片段拼接成新的DNA. 2.作用原理： 催化磷酸二酯键形成 3.种类： ⑴ E·coli DNA连接酶 ⑵ T4 DNA连接酶 “分子缝合针”—— DNA连接酶 可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来， E·coli DNA连接酶　　　　　　　　或T4DNA连接酶 即恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键 T4 DNA连接酶还可把平末端之间的缝隙“缝合”起来，但效率较低 连接部位 DNA连接酶 DNA聚合酶 连接DN