基因工程—大庆市比赛课件.ppt

1.1 DNA重组技术的基本工具 基因工程 基因工程又叫做DNA重组技术，或基因拼接技术。是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切” 和“拼接”，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，产生出人类所需要的新的生物类型和生物产品。 对基因工程概念的理解： 基因工程别名： 操作对象： 操作环境： 原理： 操作水平： 目的： 1、限制性核酸内切酶----“分子手术刀” (1)来源： (2)特点： 表现在两个方面: 识别双链DNA分子中特定的核苷酸序列, 在特定核苷酸序列中的具有特定的切割位点。 这体现了限制酶具有专一性 (3)作用 切割DNA分子（DNA链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开） 　 2、DNA连接酶——“分子缝合针” 　 3、基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” 小结 例1：科学家们经过多年的努力，创立了 一种新兴生物技术——基因工程，实施该 工程的最终目的是 A. 定向提取生物体的DNA分子　　　　　 B. 定向地对DNA分子进行人工“剪切” C. 在生物体外对DNA分子进行改造　　　 D. 定向地改造生物的遗传性状 * * DNA重组技术或基因拼接技术 体外 基因重组 DNA分子水平 基因 定向地改造生物的遗传特性 主要来自原核生物 G A A T T C C T T A A G C C C G G G G G G C C C EcoRⅠ （4）作用结果： 产生黏性末端和平末端 SmaⅠ EcoR Ⅰ 黏性末端　　　　 黏性末端 Sma Ⅰ 平末端　　　平末端 限制酶存在于原核细胞中的作用是什么？为什么限制酶不剪切细菌本身的DNA？ 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(平)末端？ 要切两个切口，产生四个黏性(平)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(平)末端，然后让两者的黏性(平)末端黏合起来，就似乎可以合成重组的DNA分子了。 思考? ……GAATTC…… ……CTTAAG…… ……GAATTC…… ……CTTAAG…… EcoRⅠ ……GAATTC…… ……CTTAAG…… ……GAATTC…… ……CTTAAG…… 不同来源的DNA片段混合 将不同种来源的DNA片段连接起来 生物A基因片段 生物B基因片段 ……G　　AATTC…… ……CTTAA　　G…… ……G　　AATTC…… ……CTTAA　　G…… 酶切 （1）作用: 把切下来的DNA片段拼接成新的DNA，即将脱氧核糖和磷酸连接起来 催化磷酸二酯键形成，连接DNA片段 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 T4DNA连接酶 （2）类型： 类型 E·coliDNA连接酶 T4DNA连接酶 来源 功能 大肠杆菌 T4噬菌体 恢复 磷酸 二酯键 只能连接黏性末端 能连接黏性末端和平末端(效率较低) 相同点 差别 相同点 区别 DNA连接酶 DNA聚合酶 寻根问底 DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗?为什么? 只能将单个核苷酸连接到已有的DNA片段上，形成磷酸二酯键 催化形成磷酸二酯键 在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键 （1）运载体种类： 质粒、λ噬菌体衍生物、动植物病毒等 (2)运载体须具备的条件： 质粒结构简单，大小适中 能自我复制并在受体细胞中稳定存在 有一个或多个限制酶切点 有特殊的标记基因 注意：真正用作运载体的质粒都是人工改造过的。 基因工程 的工具 限制 酶 主要存在于原核生物中 具有专一性(识别序列) 切开DNA分子的磷酸二酯键 DNA连 接酶 连接磷酸二酯键 种类 E.coliDNA连接酶 T4 DNA连接酶 运载 工 具 具备的 条件 结构简单,大小适中 能在宿主细胞中自 我复制并稳定存在 具一个多个限制酶切位点 具标记基因 质粒、 λ噬菌体衍生物 、动植物病毒 D 例2.下列有关基因工程中限制酶的描述，错误的是 A.一种限制酶只能识别一种特定的脱氧苷酸序列 B.限制酶的活性受温度的影响 C.限制酶能识别和切割RNA D.限制酶可从原核生物中提取 C 例3：同一种限制酶切割成的黏性末端是 A. ①② B. ①③ C. ①④ D. ②③ A 例4：质粒是基因工程中最常用的载体， 它的主要特点是 ①能自主复制 ②不能自主复制 ③结构简单 ④蛋白质 ⑤环状RNA ⑥环状DNA ⑦对宿主细胞无害 A.①