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文檔簡介

1、1,專題1 基因工程,1-1 DNA重組技術(shù)的基本工具,2,設(shè)想?,能否培養(yǎng)出具有抗蟲 性狀的抗蟲棉呢?,3,基因工程的概念,基因工程:指按照人們的愿望,進行嚴(yán)格的設(shè)計并通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù),賦予生物以新的遺傳特性,創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。由于基因工程是在DNA分子水平上進行設(shè)計和施工的,因此又叫作DNA重組技術(shù)或基因拼接技術(shù)。,4,基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù),生物體外,基因,DNA分子水平,定向改造生物的遺傳性狀,剪切, 拼接, 導(dǎo)入, 表達,基因重組,基因工程的概念理解,5,基因工程培育抗蟲棉的簡要過程:,6,基因工程培育抗蟲棉的關(guān)鍵步驟:,關(guān)鍵步驟一:

2、,抗蟲基因從蘇云金芽孢桿菌細(xì)胞內(nèi)提取出來,關(guān)鍵步驟二:,抗蟲基因與棉花DNA“縫合”,關(guān)鍵步驟三:,抗蟲基因進入棉花細(xì)胞,7,解決培育抗蟲棉的關(guān)鍵步驟需要哪些工具?,“分子手術(shù)刀” 限制性核酸內(nèi)切酶,“分子縫合針” DNA連接酶,“分子運輸車” 基因進入受體細(xì)胞的載體,8,1-1 DNA重組技術(shù)的基本工具,“分子手術(shù)刀” 限制酶,“分子縫合針” DNA連接酶,“分子運輸車” 基因進入受體細(xì)胞的載體,9,識別雙鏈DNA 分子的某種特定的核苷酸序列,并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。,主要從原核生物分離純化出來,4000種。,1、來源:,2、種類:,3、作用:,5、結(jié)果:,

3、形成兩種末端,一、“分子手術(shù)刀” 限制性核酸內(nèi)切酶,4、切割方式:,錯位切和平切,10,G,限制酶切割磷酸二酯鍵,11,限制性內(nèi)切酶作用過程,12,1、大腸桿菌的一種限制酶(EcoR)能識別GAATTC序列,并在G和A之間切開形成黏性末端。 2、Sma能識別CCCGGG序列,并在C和G之間切割形成平末端 。,常見的兩種限制酶,13,Sma,平末端平末端,14,EcoR,黏性末端,黏性末端,15,什么叫黏性末端?,當(dāng)限制酶從識別序列的中心軸線兩側(cè)切開時,被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口,帶有幾個伸出的核苷酸,他們之間正好互補配對,這樣的切口叫黏性末端。,16,什么叫平末端?,當(dāng)限制酶從識別序列

4、的中心軸線處切開時,切開的DNA兩條單鏈的切口,是平整的,這樣的切口叫平末端。,17,基因的針線:DNA連接酶,18,G,連接酶連接磷酸二酯鍵,DNA連接酶的作用過程:,二、分子縫合針DNA連接酶,19,T,磷酸二酯鍵,A,20,作用部位:,是磷酸二酯鍵(扶手) 不是氫鍵(梯子),DNA連接酶將兩條DNA鏈連接起來的酶。,21,連接黏性末端,連接黏性末端和平末端,分類,作用,E.coli DNA連接酶,連接酶種類:,T4DNA連接酶,22,兩DNA片段要具有互補的黏性末端才能拼起來,DNA連接酶的縫合作用,可把黏性末端之間的縫隙“縫合”起來,,注意:DNA連接酶可連接雙鏈DNA中的DNA單鏈缺

5、口,但不能連接單鏈DNA!,23,DNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎?,T4 DNA連接酶還可把平末端之間的縫隙“縫合”起來,但效率較低,DNA連接酶的縫合作用,24,A A T T G,C,DNA聚合酶的作用,返回,25,核苷酸分子的連接:,DNA聚合酶連接單鏈DNA 把單個脫氧核苷酸連接到DNA片段上,26,都能催化形成磷酸二酯鍵,都是蛋白質(zhì),不需要,需要,形成完整的重組DNA分子,形成DNA的一條鏈,基因工程,DNA復(fù)制,DNA連接酶與DNA聚合酶的比較,只能將單個核苷酸連接到已有的DNA片段上,形成磷酸二酯鍵,在兩個DNA片段之間形成磷酸二酯鍵,27,三、基因進入受體細(xì)胞的載體,1、基因工程的載體被喻為:,分子運輸車,2、常用載體的種類:,質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動植物病毒,28,議一議,2、能否用SARS病毒作為基因載體?,3、作為載體,若沒有切割位點將怎樣?,4、攜帶目的基因的載體是否進入了受體細(xì)胞,如何鑒定?,5、假如目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后不能復(fù)制,將怎樣?,1、從化學(xué)組成來看,載體應(yīng)含有什么成分?,雙鏈DNA,不能,不能進行DNA的重組,載體上應(yīng)有標(biāo)記基因,可能造成基因丟失,29,作為載體的必要條件,1.能夠自我復(fù)制 能進入受體生物細(xì)胞并在受體生物細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并表達; 2.有一個至多個限制酶切位點 能與目的基因結(jié)合 3.有遺傳標(biāo)記基因 便于觀察 4.對

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