基因工程概述与工具酶.ppt

基因工程概述及工具酶 DNA是一种长链聚合物，组成单位为 四种脱氧核苷酸，即腺嘌呤脱氧核苷 酸（dAMP 脱氧腺苷）、胸腺嘧啶脱 氧核苷酸（dTMP 脱氧胸苷）、胞嘧 啶脱氧核苷酸（dCMP 脱氧胞苷）、 鸟嘌呤脱氧核苷酸（dGMP 脱氧鸟苷 ）。而脱氧核糖（五碳糖）与磷酸分 子借由酯键相连，组成其长链骨架， 排列在外侧，四种碱基排列在内侧。 每个糖分子都与四种碱基里的其中一 种相连，这些碱基沿着DNA长链所排 列而成的序列，可组成遗传密码，指 导蛋白质的合成。读取密码的过程称 为转录，是以DNA双链中的一条单链 为模板转录出一段称为mRNA（信使 RNA）的核酸分子。 【模型建构3】DNA分子呈螺旋结构 一、基因工程的概念及主要内容 基因工程的主要内容： 基因工程的操作经过“切”、“接”、“贴”和“检查修复”等过程。 需要使用不同的“工具”。 被操作的对象是肉眼难以直接观察的核酸分子。 二、基因操作的工具 将目的基因片断从人体细胞内提取， 需要基因的剪刀——限制性内切酶。 将目的基因与运载体DNA连接， 需要基因的针线——DNA连接酶。 以DNA为复制模板，从将DNA由5端点开始复制到3端的酶——DNA聚合酶。 将目的基因运入受体细胞， 需要基因的运输工具——运载体。 （一）基因的“剪刀”──限制性核酸内切酶 能在特定部位限制性地切割DNA分子的酶叫限制性核 酸内切酶（简称RE）。 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。 3、限制性内切酶的用途 （1）在特异位点上切割DNA，产生特异的限制性内 切酶切割的DNA片段。 不同的限制性内切酶切割同一DNA分子，产生不同片段。 不同DNA用同一酶切割后，产生的DNA片段不同—多态。 不同DNA用同一酶切割后，混合可产生杂种DNA分子。 1、作用：将外源基因送入受体细胞。 2、条件： 能在宿主细胞内复制并稳定地保存。 具有多个限制酶切点。 具有某些标记基因。 易于从宿主细胞中分离，并进行纯化。 噬菌体是寄生在细 菌中的病毒，又称 细菌病毒。作为载 体有利于目的基因 的扩增。 第二章 基因工程与食品产业 能发荧光的热带斑马鱼? 能发光的水母 转鱼抗寒基因的番茄 转基因鲑鱼 同时具有高产、稳产和抗逆性等优良品质的农作物新品种. 抗虫害的玉米 脱氧核糖核酸 1分子脱氧核苷酸 = 1分子磷酸 + 1分子脱氧核糖+ 1分子含氮碱基. 【模型建构1】: 脱氧核苷酸 T 磷酸 脱氧 核糖 20世纪30年代，科学家认识到：组成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸。 A C T 腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 G 脱氧核苷酸的种类 【模型建构2】一条脱氧核苷酸链 … 1951年，英国科学家(威尔金斯和富兰克林) 提供了DNA的X射线衍射图谱 。 得出： （1）腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量(A=T)，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量(G=C)。 （2）同种生物体细胞中DNA的含量是相同的，不同种生物的碱基含量是不同的; 【模型建构4】 DNA分子呈双螺旋结构，A与T、G与C配对 奥地利著名生物化学家查哥夫研究 基因工程：又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。基因工程也就是DNA重组技术，是用人工的方法把不同生物的遗传物质（基因）分离出来，在生物体外进行剪切、拼接、重组，形成重组体，然后再把重组体引入宿主细胞中得以高效表达，最终获得人们所需要的基因产物。 结 果： 定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。 目的基因 供体细胞 受体细胞 获得新性状的基因 1、功能：切割DNA分子,产生黏性未端(或平端) 2、分类：根据限制性内切酶的作用和特点，可将限制性内切酶分为Ⅰ型限制性内切酶、Ⅱ型限制性内切酶、Ⅲ型限制性内切酶。 专一性 如:EcoRI限制酶 　　被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？ 思考: GAATTCCGTAGAATTCGGATT 尝试写出下列序列受EcoRI限制酶作用后的黏性末端 CTTCATGAATTCCCTAA GAAGTACTTAAGGGATT CTTAAGGCATCTTAAGCCTAA CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAA AATTCCGTAG 酶名称 识别 位点 末端 类型 酶名称 识别 位点 末端 类型 BbuⅠ GCATGC CGTACG 3′ Not Ⅰ GCGGCCGC CGCCGGCG 5′ SfiⅠ GGCCNNNNNGGCC