2018年2017电脑dna重组技术的基本工具-文档资料.ppt

目 录 专题1 基因工程 专题2 细胞工程 专题3 胚胎工程 专题4 生物技术的安全性和伦理问题 专题5 生态工程 专题1 基因工程 1.1 DNA重组技术的基本工具 基因工程的概念基因工程的概念 基因工程又叫做 或 。通俗地说， 就是按照人们的意愿，把一种生 物的某种 提取出来，加 以 ，然后放到另一种生 物的细胞里， 改造生物 的遗传性状。 基因拼接技术 DNA重组技术 基因 修饰改造 定向地 基因工程 名称 基因拼接技术或DNA重组技术 实质实质: :基因重组基因重组 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 基因工程的概念 蓝色素基因 三色紫罗兰 玫瑰 导入 目的基因 受体细胞 转基因抗虫棉 抗虫棉 普通棉 基因工程培育抗虫棉的简要过程：基因工程培育抗虫棉的简要过程： 普通棉花普通棉花( (无抗虫特性无抗虫特性) ) 苏云金芽孢杆菌苏云金芽孢杆菌 提取提取 抗虫基因抗虫基因 与运载体与运载体DNADNA拼接拼接 导入导入 棉花细胞棉花细胞( (含抗虫基因含抗虫基因) ) 棉花植株棉花植株( (有抗虫特性有抗虫特性) ) 上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？ 基因工程培育抗虫棉的关键步骤：基因工程培育抗虫棉的关键步骤： 关键步骤一：关键步骤一： 抗虫基因从苏云金芽孢杆菌抗虫基因从苏云金芽孢杆菌 细胞内细胞内提取出来提取出来 关键步骤二：关键步骤二： 抗虫基因抗虫基因与运载体与运载体DNADNA连接连接 关键步骤三：关键步骤三： 抗虫基因抗虫基因导入受体导入受体( (棉花棉花) )细胞细胞 解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？ 关键步骤一的工具：关键步骤一的工具： 关键步骤二的工具：关键步骤二的工具： 关键步骤三的工具：关键步骤三的工具： 基因的基因的剪刀剪刀限制酶限制酶 基因的基因的针线针线DNADNA连接酶连接酶 基因的基因的运载工具运载工具运载体运载体 1.1 DNA1.1 DNA重组技术的基本工具重组技术的基本工具 识别双链识别双链DNA DNA 分子的某种分子的某种特定的核苷酸特定的核苷酸 序列序列，并且使每一条链中，并且使每一条链中特定部位特定部位的两的两 个核苷酸之间的个核苷酸之间的磷酸二酯键磷酸二酯键断开。断开。 主要是从主要是从原核生物中分离纯化出来原核生物中分离纯化出来的一的一 种酶。能将外来的种酶。能将外来的DNADNA切断切断，由于这种，由于这种 切割作用是在切割作用是在DNADNA分子内部进行的，故分子内部进行的，故 名限制性核酸内切酶。名限制性核酸内切酶。 40004000种。种。 1 1、来源：、来源： 2 2、种类：、种类： 3 3、作用：、作用： 一、一、 “ “分子手术刀分子手术刀” ” 限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶 G A A T T C C T T A A G 即脱氧核糖、磷酸基之间的连接 G P A P 限制性内切酶作用 过程 点击播放点击播放 识别双链识别双链DNA DNA 分子的某种分子的某种特定的核苷酸特定的核苷酸 序列序列，并且使每一条链中，并且使每一条链中特定部位特定部位的两的两 个核苷酸之间的个核苷酸之间的磷酸二酯键磷酸二酯键断开。断开。 主要是从主要是从原核生物中分离纯化出来原核生物中分离纯化出来的一的一 种酶。能将外来的种酶。能将外来的DNADNA切断切断，由于这种，由于这种 切割作用是在切割作用是在DNADNA分子内部进行的，故分子内部进行的，故 名限制性核酸内切酶。名限制性核酸内切酶。 40004000种。种。 1 1、来源：、来源： 2 2、种类：、种类： 3 3、作用：、作用： 4 4、结果：、结果：形成两种末端形成两种末端 一、一、 “ “分子手术刀分子手术刀” ” 限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶 黏性末端 平末端 当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，产生的是平末端。 当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，产生的是黏性末端。 限制酶 EcoR能识别GAATTC序列，并 在G和A之间切开形成黏性末端 。 Sma能识别CCCGGG序列，并在 C和G之间切割形成平末端 。 基因的针线DNA连接酶 切断的DNA片段要与受体细胞的 DNA连接，你觉得可以用什么酶？ 二、二、 “ “分子缝合针分子缝合针” ” DNA DNA连接酶连接酶 1、种类： 2、作用部位： 两类 E·coli DNA连接酶 T4 DNA连接酶 磷酸二酯键 DNADNA连接酶连接酶可把黏性末端可把黏性末端之间的缝隙之间的缝隙“ “ 缝合缝合” ”起来，即把梯子两边扶手的断口连接起起来，即把梯子两边扶手的断口连接起 来，这样一个重组的来，这样一个重组的DNADNA分子就形成了。分子就形成了。 E.coliDNA连接酶：连接黏性末端 T4DNA连接酶：连接黏性末端和平末端 DNA聚合酶与DNA连接酶 相同区别 DNA聚 合酶 DNA连 接酶 在单链上将一个个脱氧核苷酸连 接起来 将两个DNA片段连接起来； 将DNA双链上的两个缺口同时 连接起来 形成 磷酸 二酯 键 基因进入受体细胞的载体 要让一个从甲生物细胞内取出来 的基因在乙生物体内进行表达，首 先得将这个基因送到乙生物的细胞 内去！能将外源基因送入细胞的工 具就是载体。 3、载体“分子运输车” （1）载体的作用 将 转移到受体细胞中去。 目的基因 （2）常用的载体 u细菌细胞质的质粒 u噬菌体的衍生物 u动植物病毒 1、通常以质粒作为载体 质粒细菌细胞中一种很小的双链环状DNA分子。 裸露的、结构简单、独立于细菌之外，并且有自我复制 能力 氨苄青霉素 抗性基因 质粒 拟核 大肠杆菌细胞 目的基因插入位点 复制原点 三、三、 “ “分子运输车分子运输车” ” 基因进入受体细胞的载体：基因进入受体细胞的载体： 作为载体的必要条件 1 能在宿主细胞内复制并稳定地保存。 2 具有多个限制酶切点以便与目的基因连接 3 具有某些标记基因 4 对受体细胞无害 5 比较容易得到 注意：真正用作运载体的质粒都 是人工改造过的。 2和7能连接形成ACGT TGCA； 4和8能连接形成GAATTC CTTAAG； 3和6能连接形成GCGC CGCG； 1和5能连接形成CTGCAG GACGTC。