11DNA重組技術的基本工具1課件

DNA重組技術的基本工具專題１基因工程DNA重組技術的基本工具專題１基因工程1科技探索之路基礎理論和技術的發(fā)展催生了基因工程科技探索之路基礎理論和技術的發(fā)展催生了基因工程211DNA重組技術的基本工具1課件311DNA重組技術的基本工具1課件411DNA重組技術的基本工具1課件511DNA重組技術的基本工具1課件611DNA重組技術的基本工具1課件711DNA重組技術的基本工具1課件811DNA重組技術的基本工具1課件911DNA重組技術的基本工具1課件1011DNA重組技術的基本工具1課件1111DNA重組技術的基本工具1課件12什么叫基因工程？基因工程又叫基因拼接技術或DNA重組技術。該技術是在生物體外，通過對DNA分子進行人工“剪切”和“拼接”，對生物的基因進行改造和重新組合，然后導入受體細胞內(nèi)進行無性繁殖，使重組基因在受體細胞內(nèi)表達，產(chǎn)生出人類所需要的基因產(chǎn)物。（一）基因工程的概念什么叫基因工程？基因工程又叫基因拼接技術或D13基因拼接技術或DNA重組技術生物體外基因DNA分子水平人類需要的基因產(chǎn)物剪切

拼接導入表達基因重組基因拼接技術或DNA重組技術生物體外基因DNA分子水平人類需14基因工程培育抗蟲棉的簡要過程：普通棉花(無抗蟲特性)蘇云金芽孢桿菌提取抗蟲基因與運載體DNA拼接導入棉花細胞(含抗蟲基因)棉花植株(有抗蟲特性)上述培育抗蟲棉的關鍵步驟是什么？基因工程培育抗蟲棉的簡要過程：普通棉花(無抗蟲特性)蘇云金芽15基因工程培育抗蟲棉的關鍵步驟：關鍵步驟一：抗蟲基因從蘇云金芽孢桿菌細胞內(nèi)提取出來關鍵步驟二：抗蟲基因與運載體DNA連接關鍵步驟三：抗蟲基因導入受體(棉花)細胞基因工程培育抗蟲棉的關鍵步驟：關鍵步驟一：抗蟲基因從蘇云金芽16解決培育抗蟲棉的關鍵步驟需要哪些工具？關鍵步驟一的工具：關鍵步驟二的工具：關鍵步驟三的工具：

基因的“分子手術刀”——限制性核酸內(nèi)切酶

基因的“分子縫合針”——DNA連接酶

基因的“分子運輸車”——運載體解決培育抗蟲棉的關鍵步驟需要哪些工具？關鍵步驟一的工具：171.限制性核酸內(nèi)切酶——“分子手術刀”限制酶是在生物體(主要是微生物)內(nèi)的一種酶，能將外來的DNA切斷，由于這種切割作用是在DNA分子內(nèi)部進行的，故名限制性核酸內(nèi)切酶。特點：特異性。即一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并且能在特定的切點上切割DNA分子。（二）DNA重組技術的基本工具1.限制性核酸內(nèi)切酶——“分子手術刀”限制1811DNA重組技術的基本工具1課件19大腸桿菌(E.coli)的一種限制酶能識別GAATTC序列，并在G和A之間切開。限制酶大腸桿菌(E.coli)的一種限制酶能識別G20限制酶限制酶21什么叫黏性末端？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。什么叫黏性末端？被限制酶切開的DNA兩條單鏈2211DNA重組技術的基本工具1課件23要想獲得某個特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個切口？可產(chǎn)生幾個黏性末端？要切兩個切口，產(chǎn)生四個黏性末端。如果把兩種來源不同的DNA用同一種限制酶來切割，會怎樣呢？會產(chǎn)生相同的黏性末端，然后讓兩者的黏性末端黏合起來，就似乎可以合成重組的DNA分子了。要想獲得某個特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個切口？可產(chǎn)生幾2411DNA重組技術的基本工具1課件2511DNA重組技術的基本工具1課件2611DNA重組技術的基本工具1課件2711DNA重組技術的基本工具1課件282.DNA連接酶——“分子縫合針”

DNA連接酶可把黏性末端之間的縫隙“縫合”起來，即把梯子兩邊扶手的斷口連接起來，這樣一個重組的DNA分子就形成了。2.DNA連接酶——“分子縫合針”DNA連2911DNA重組技術的基本工具1課件3011DNA重組技術的基本工具1課件3111DNA重組技術的基本工具1課件32外源基因(如抗蟲基因)怎樣才能導入受體細胞(如棉花細胞)？導入過程需要運輸工具——運載體。運載體的作用有哪些？作用一：作為運載工具，將外源基因(抗蟲基因)轉移到受體細胞(棉花細胞)中去。作用二：利用運載體在受體細胞(棉花細胞)內(nèi)，對外源基因(抗蟲基因)進行大量復制。外源基因(如抗蟲基因)怎樣才能導入受體細胞(如棉花細胞)？導33作為運載體必須具備哪些條件？1）能夠在宿主細胞中復制并穩(wěn)定地保存。2）載體DNA必須有一個或多個限制酶切點，以便目的基因插入到載體上去。3）具有某些標記基因，便于進行篩選。如抗菌素的抗性基因、產(chǎn)物具有顏色反應的基因等。載體DNA必須是安全的,不會對受體細胞有害,或不能進入到除受體細胞外的其他生物細胞中去;5)載體DNA分子大小應適合,以便提取和在體外進行操作,太大就不便操作.作為運載體必須具備哪些條件？1）能夠在宿主細胞中復制并穩(wěn)定地343.基因進入受體細胞的載體—”分子運輸車”常用的運載體主要有兩類：1）細菌細胞質的質粒2）λ噬菌體的衍生物或某些動植物病毒3.基因進入受體細胞的載體—”分子運輸車”常用的運載體主要35質粒：質粒是染色體外能夠進行自主復制的遺傳單位，包括真核生物的細胞器和細菌細胞中核區(qū)外的DNA分子?，F(xiàn)在習慣上用來專指細菌、酵母菌和放線菌等生物中核以外的DNA分子。

質粒是基因工程最常用的運載體。絕大多數(shù)細菌質粒都是閉合環(huán)狀DNA分子。有的一個細菌中有一個，有的一個細菌中有多個。質粒：質粒是染色體外能夠進行自主復制的遺傳單36大腸桿菌的質粒：

最常用的質粒是大腸桿菌的質粒，其中常含有抗藥基因，如四環(huán)素的標記基因。質粒的存在與否對宿主細胞生存沒有決定性作用，但復制只能在宿主細胞內(nèi)成。大腸桿菌的質粒：最常用的質粒是大腸桿菌的質粒3711DNA重組技術的基本工具1課件3811DNA重組技術的基本工具1課件3911DNA重組技術的基本工具1課件4011DNA重組技術的基本工具1課件4111DNA重組技術的基本工具1課件42課堂小結：一、基因工程的概念基因工程是指按照人們的愿望,進行嚴格的設計,通過體外DNA重組和轉基因等技術,賦予生物以新的遺傳特性,創(chuàng)造出符合人們的需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品.又叫做DNA的重組技術或（基因拼接技術）.二、DNA重組技術的基本工具1.限制性核酸內(nèi)切酶-----”分子手術刀”(1)主要來源:從原核生物中分離出來的.(2)特點:能夠識別DNA特定的核苷酸序列,切開課堂小結：一、基因工程的概念43兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵.(3)DNA末端:限制酶切割DNA產(chǎn)生的DNA末端有兩種形式:黏性末端和平末端。2.DNA連接酶----”分子縫合針”(1)作用:將雙鏈DNA片段“縫合”,恢復被限制酶切開的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵.(2)種類:①E.coliDNA連接酶:只能縫合DNA的黏性末端。②T4DNA連接酶:既可縫合DNA的黏性末端,又可縫合雙鏈DNA的平末端.兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵.443.基因進入受體細胞的載體----”分子運輸車”(1)載體的種類①質粒:是一種裸露的,結構簡單,獨立于細菌擬核之外,并能夠自我復制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子;②λ噬菌體的衍生物;③動植物的病毒.(2)載體的特點：①能夠在細胞內(nèi)自我復制;②有一個或多個限制酶切割位點,便于供源DNA的插入.③具有標記基因,供重組DNA的鑒定和選擇.3.基因進入受體細胞的載體----”分子運輸車”4511DNA重組技術的基本工具1課件4611DNA重組技術的基本工具1課件4711DNA重組技術的基本工具1課件4811DNA重組技術的基本工具1課件4911DNA重組技術的基本工具1課件5011DNA重組技術的基本工具1課件51DNA重組技術的基本工具專題１基因工程DNA重組技術的基本工具專題１基因工程52科技探索之路基礎理論和技術的發(fā)展催生了基因工程科技探索之路基礎理論和技術的發(fā)展催生了基因工程5311DNA重組技術的基本工具1課件5411DNA重組技術的基本工具1課件5511DNA重組技術的基本工具1課件5611DNA重組技術的基本工具1課件5711DNA重組技術的基本工具1課件5811DNA重組技術的基本工具1課件5911DNA重組技術的基本工具1課件6011DNA重組技術的基本工具1課件6111DNA重組技術的基本工具1課件6211DNA重組技術的基本工具1課件63什么叫基因工程？基因工程又叫基因拼接技術或DNA重組技術。該技術是在生物體外，通過對DNA分子進行人工“剪切”和“拼接”，對生物的基因進行改造和重新組合，然后導入受體細胞內(nèi)進行無性繁殖，使重組基因在受體細胞內(nèi)表達，產(chǎn)生出人類所需要的基因產(chǎn)物。（一）基因工程的概念什么叫基因工程？基因工程又叫基因拼接技術或D64基因拼接技術或DNA重組技術生物體外基因DNA分子水平人類需要的基因產(chǎn)物剪切

拼接導入表達基因重組基因拼接技術或DNA重組技術生物體外基因DNA分子水平人類需65基因工程培育抗蟲棉的簡要過程：普通棉花(無抗蟲特性)蘇云金芽孢桿菌提取抗蟲基因與運載體DNA拼接導入棉花細胞(含抗蟲基因)棉花植株(有抗蟲特性)上述培育抗蟲棉的關鍵步驟是什么？基因工程培育抗蟲棉的簡要過程：普通棉花(無抗蟲特性)蘇云金芽66基因工程培育抗蟲棉的關鍵步驟：關鍵步驟一：抗蟲基因從蘇云金芽孢桿菌細胞內(nèi)提取出來關鍵步驟二：抗蟲基因與運載體DNA連接關鍵步驟三：抗蟲基因導入受體(棉花)細胞基因工程培育抗蟲棉的關鍵步驟：關鍵步驟一：抗蟲基因從蘇云金芽67解決培育抗蟲棉的關鍵步驟需要哪些工具？關鍵步驟一的工具：關鍵步驟二的工具：關鍵步驟三的工具：

基因的“分子手術刀”——限制性核酸內(nèi)切酶

基因的“分子縫合針”——DNA連接酶

基因的“分子運輸車”——運載體解決培育抗蟲棉的關鍵步驟需要哪些工具？關鍵步驟一的工具：681.限制性核酸內(nèi)切酶——“分子手術刀”限制酶是在生物體(主要是微生物)內(nèi)的一種酶，能將外來的DNA切斷，由于這種切割作用是在DNA分子內(nèi)部進行的，故名限制性核酸內(nèi)切酶。特點：特異性。即一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并且能在特定的切點上切割DNA分子。（二）DNA重組技術的基本工具1.限制性核酸內(nèi)切酶——“分子手術刀”限制6911DNA重組技術的基本工具1課件70大腸桿菌(E.coli)的一種限制酶能識別GAATTC序列，并在G和A之間切開。限制酶大腸桿菌(E.coli)的一種限制酶能識別G71限制酶限制酶72什么叫黏性末端？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。什么叫黏性末端？被限制酶切開的DNA兩條單鏈7311DNA重組技術的基本工具1課件74要想獲得某個特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個切口？可產(chǎn)生幾個黏性末端？要切兩個切口，產(chǎn)生四個黏性末端。如果把兩種來源不同的DNA用同一種限制酶來切割，會怎樣呢？會產(chǎn)生相同的黏性末端，然后讓兩者的黏性末端黏合起來，就似乎可以合成重組的DNA分子了。要想獲得某個特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個切口？可產(chǎn)生幾7511DNA重組技術的基本工具1課件7611DNA重組技術的基本工具1課件7711DNA重組技術的基本工具1課件7811DNA重組技術的基本工具1課件792.DNA連接酶——“分子縫合針”

DNA連接酶可把黏性末端之間的縫隙“縫合”起來，即把梯子兩邊扶手的斷口連接起來，這樣一個重組的DNA分子就形成了。2.DNA連接酶——“分子縫合針”DNA連8011DNA重組技術的基本工具1課件8111DNA重組技術的基本工具1課件8211DNA重組技術的基本工具1課件83外源基因(如抗蟲基因)怎樣才能導入受體細胞(如棉花細胞)？導入過程需要運輸工具——運載體。運載體的作用有哪些？作用一：作為運載工具，將外源基因(抗蟲基因)轉移到受體細胞(棉花細胞)中去。作用二：利用運載體在受體細胞(棉花細胞)內(nèi)，對外源基因(抗蟲基因)進行大量復制。外源基因(如抗蟲基因)怎樣才能導入受體細胞(如棉花細胞)？導84作為運載體必須具備哪些條件？1）能夠在宿主細胞中復制并穩(wěn)定地保存。2）載體DNA必須有一個或多個限制酶切點，以便目的基因插入到載體上去。3）具有某些標記基因，便于進行篩選。如抗菌素的抗性基因、產(chǎn)物具有顏色反應的基因等。載體DNA必須是安全的,不會對受體細胞有害,或不能進入到除受體細胞外的其他生物細胞中去;5)載體DNA分子大小應適合,以便提取和在體外進行操作,太大就不便操作.作為運載體必須具備哪些條件？1）能夠在宿主細胞中復制并穩(wěn)定地853.基因進入受體細胞的載體—”分子運輸車”常用的運載體主要有兩類：1）細菌細胞質的質粒2）λ噬菌體的衍生物或某些動植物病毒3.基因進入受體細胞的載體—”分子運輸車”常用的運載體主要86質粒：質粒是染色體外能夠進行自主復制的遺傳單位，包括真核生物的細胞器和細菌細胞中核區(qū)外的DNA分子?，F(xiàn)在習慣上用來專指細菌、酵母菌和放線菌等生物中核以外的DNA分子。

質粒是基因工程最常用的運載體。絕大多數(shù)細菌質粒都是閉合環(huán)狀DNA分子。有的一個細菌中有一個，有的一個細菌中有多個。質粒：質粒是染色體外能夠進行自主復制的遺傳單87大腸桿菌的質粒：

最常用的質粒是大腸桿菌的質粒，其中常含有抗藥基因，如四環(huán)素的標記基因。質粒的存在與否對宿主細胞生存沒有決定性作用，但復制只能在宿主細胞內(nèi)成。大腸桿菌的質粒：最常用的質粒是大腸桿菌的質粒8811DNA重組技術的基本工具1課件8911DNA重組技術的基本工具1課件9011DNA重組技術的基本工具1課件9111DNA重組技術的基本工具1課件9211DNA重組技術的基本工具1課件93課堂小結：一、基因工程的概念基因工程是指按照人們的愿望,進行嚴格的設計,通過體外DNA重組和轉基因等技術,賦予生物以新的遺傳特性,創(chuàng)造出符合人們的需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品.又叫做DNA的重組