基因工程的基本工具課件

基因決定性狀青霉菌能產(chǎn)生對(duì)人類有用的抗生素——青霉素基因決定性狀青霉菌能產(chǎn)生對(duì)人類有用的抗生素——青霉素家蠶能夠吐出蠶絲為人類利用豆科植物的根瘤能夠固定空氣中的氮家蠶能夠吐出蠶絲為人類利用豆科植物的根瘤能夠固定空氣中的氮定向基因改造設(shè)想

:設(shè)想一能否讓禾本科的植物也能夠固定空氣中的氮？能否讓細(xì)菌“吐出”蠶絲？設(shè)想二能否讓微生物產(chǎn)生出人的胰島素、干擾素等珍貴的藥物？設(shè)想三經(jīng)過多年的努力，科學(xué)家于20世紀(jì)70年代創(chuàng)立了可以定向改造生物的新技術(shù)——基因工程。定向基因改造設(shè)想:設(shè)想一能否讓禾本科的植物也能夠固定空氣基因工程的基本工具課件專題1基因工程1.1DNA重組技術(shù)的基本工具專題1基因工程1.1DNA重組技術(shù)的基本工具一、基因工程的概念1、概念：基因工程是指按照人們的愿望,進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì),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,從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品.又叫做DNA的重組技術(shù).2、含義一、基因工程的概念1、概念：2、含義操作環(huán)境操作對(duì)象操作水平基本過程結(jié)果生物體外基因ＤＮＡ分子水平剪切拼接導(dǎo)入檢測與表達(dá)人類需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品3、實(shí)質(zhì)基因重組操作環(huán)境操作對(duì)象操作水平基本過程結(jié)果生物體外基因ＤＮＡ分例基因工程培育抗蟲棉的簡要過程蘇云金芽孢桿菌(有抗蟲特性)普通棉花(無抗蟲特性)抗蟲基因與運(yùn)載體DNA拼接導(dǎo)入棉花細(xì)胞(含抗蟲基因)棉花植株(有抗蟲特性)提取例基因工程培育抗蟲棉的簡要過程蘇云金芽孢桿菌普通棉花(無抗蟲二、基因操作的工具1、基因的剪刀——限制性內(nèi)切酶2、基因的針線——DNA連接酶3、基因的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體二、基因操作的工具1、基因的剪刀——限制性內(nèi)切酶2、基因的針1、

分子手術(shù)刀——限制性內(nèi)切酶分布：主要在原核生物中作用：識(shí)別雙鏈DNA分子某種特定核苷酸序，并且將特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開特點(diǎn)：識(shí)別序列和酶切位點(diǎn)的專一性結(jié)果：產(chǎn)生黏性未端或平末端舉例：大腸桿菌的一種限制酶能識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間切開1、

分子手術(shù)刀——限制性內(nèi)切酶分布：主要在原核生物中GAATTCGCTTAAAATTCG限制酶切割ＤＮＡ分子示意圖：CTTAAGGAATTCGCT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(gè)伸出的核苷酸，他們之間正好互補(bǔ)配對(duì)，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兩條單鏈切割DNA分子時(shí)產(chǎn)生的兩種不同末端黏性末端平末端切割DNA分子時(shí)產(chǎn)生的兩種不同末端黏性末端平末端要想獲得某個(gè)特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個(gè)切口？可產(chǎn)生幾個(gè)黏性末端？要切兩個(gè)切口，產(chǎn)生四個(gè)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(huì)怎樣呢？

會(huì)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(gè)特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個(gè)切口？可產(chǎn)生幾一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并在每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。（斷開的不是氫鍵）一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并在每一條鏈中特定部2、分子縫合針——DNA連接酶連接的部位：作用:種類：磷酸二酯鍵（“梯子”的扶手處），不是氫鍵（“梯子”的踏板處）E.coliDNA連接酶（來自大腸桿菌只能連接黏性末端）T4DNA連接酶（來自噬菌體可連接粘性末端和平末端）將雙鏈DNA片斷縫合起來，恢復(fù)被限制酶切開的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵2、分子縫合針——DNA連接酶連接的部位：磷酸二酯鍵（“梯基因的針線——DNA連接酶

DNA連接酶連接形成磷酸二酯鍵基因的針線——DNA連接酶DNA連接酶連接形用相同的限制性內(nèi)切酶切割用相同的限制性內(nèi)切酶切割基因工程的基本工具課件目的基因目的基因基因工程的基本工具課件思考：（１）用DNA連接酶連接兩個(gè)相同的黏性末端要連接幾個(gè)磷酸二酯鍵？（２）用限制酶切下一個(gè)特定基因要切斷幾個(gè)磷酸二酯鍵？２個(gè)４個(gè)思考：（１）用DNA連接酶連接兩個(gè)相同的黏性末端要連接幾個(gè)磷３、分子運(yùn)輸車——運(yùn)載體作用：具備的條件：種類：將外源基因送入受體細(xì)胞。能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)具有某些標(biāo)記基因質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒３、分子運(yùn)輸車——運(yùn)載體作用：將外源基因最常用運(yùn)載體：質(zhì)粒最常用運(yùn)載體：質(zhì)粒大腸桿菌的質(zhì)粒：

最常用的質(zhì)粒是大腸桿菌的質(zhì)粒，其中常含有抗藥基因，如四環(huán)素的標(biāo)記基因。質(zhì)粒的存在與否對(duì)宿主細(xì)胞生存沒有決定性作用，但復(fù)制只能在宿主細(xì)胞內(nèi)完成。大腸桿菌的質(zhì)粒：最常用的質(zhì)粒是大腸桿菌的質(zhì)粒質(zhì)粒的特點(diǎn)：1、質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體；2、存在于許多細(xì)菌及酵母菌等生物中；3、質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨(dú)立于細(xì)菌擬核DNA之外，并且具有自我復(fù)制能力的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子4、最常用的質(zhì)粒是大腸桿菌的質(zhì)粒；5、質(zhì)粒的存在對(duì)宿主細(xì)胞無影響；6、質(zhì)粒的復(fù)制只能在宿主細(xì)胞內(nèi)完成。質(zhì)粒的特點(diǎn)：1、質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體；1）以下說法正確的是（）

A、所有的限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列

B、質(zhì)粒是基因工程中唯一的運(yùn)載體

C、載體必須具備的條件之一是：具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接

D、基因控制的性狀都能在后代表現(xiàn)出來C鞏固練習(xí)1）以下說法正確的是2）下列