基因工程基本工具概要1.ppt

DNA重组技术的基本工具 课题来源：人教版选修三1.1 年级：高三年级 主讲教师：黄培培 单位：怀远县第二中学 时间：2016年9月18日 欢迎走进生物课堂 为什么要有运载体？ 1.可以提高转导率。 2.载体上的报告基因可以报告转导是否成功 3.单独的目的基因会被受体识别降解。 4.载体能在受体内复制并稳定保存，能保证目的基因的复制过程。 一 限制性内切酶 1、特点：特异性(专一性），即识别特定核苷酸序列，在特定的切点切割。 2、分布：主要在微生物中。 3、结果：产生黏性末端（碱基互补配对）、平末端。 4、举例：大肠杆菌的一种限制酶（EcoRⅠ)能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开形成黏性末端，SmaⅠ能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切割形成平末端 。 什么叫平末端？ 二.“分子运输车”----运载体 1、作用： 2、种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。 质粒的特点 1、细胞染色体（或拟核DNA分子）外能自主复制的小型环状DNA分子； 2、质粒的存在对宿主细胞无影响； 3、质粒的复制只能在宿主细胞内完成。 实际上自然存在的质粒DNA分子并不完全具备上述条件，都要进行人工改造后才能用于基因工程操作。 小结 * 怀远县第二中学 黄培培 普通棉花　　抗虫棉 抗虫的基因来自苏云金杆菌。苏云金杆菌形成的伴胞晶体是一种毒性很强的蛋白晶体，能使棉铃虫等鳞翅口害虫瘫痪致死。科学家将编码这个蛋白质的基因导入作物(?)，使作物自身具有抵御虫害的能力。 基因工程培育抗虫棉的简要过程 普通棉花(无抗虫特性) 苏云金芽孢杆菌 获取 抗虫基因 与运载体DNA拼接(?)导入 棉花细胞(含抗虫基因) 棉花植株(有抗虫特性) 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： 关键步骤一： 抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出来 关键步骤二： 目的基因与运载体结合 关键步骤三： 重组DNA导入受体(棉花)细胞 什么叫基因工程？ 基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。该技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。 基因工程的概念 结果 基本过程 操作水平 操作对象 操作环境 基因工程的别名 基因拼接技术或DNA重组技术 生物体外 基因 DNA分子水平 人类需要的基因产物 剪切 → 拼接 → 导入 → 表达 解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？ （二）DNA重组技术的基本工具 关键步骤一的工具： 关键步骤二的工具：分子运输车—运载体 关键步骤三的工具： 分子手术刀—限制性内切酶 分子缝合针—DNA连接酶 原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，限制酶是一种防御工具，当外源DNA侵入时，会利用限制酶将外源DNA切割掉，使之失效，保证自身的安全。 因为含有某种限制酶的细胞，其DNA分子中或不具备这种限制酶的识别序列，或通过甲基化酶将甲基转移到所识别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。 限制酶在原核生物中的作用是什么吗？ 为什么细菌中限制酶不剪切细菌本身的DNA？ 磷酸二酯键 T 1 2 3 4 5 A 1 2 3 4 5 H H H H HO T 1 2 3 4 5 A 1 2 3 4 5 H H H H O H2O + 限制酶 “分子手术刀”——限制性核酸内切酶 EcoRⅠ 识别序列：GAATTC 切割位点：GA之间 被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。 当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。 * 仔细观察各限制酶 识别的特定序列有何 特点？ 限制酶的识别序列 限制酶所识别的序列的特点是：呈现碱基互补对称，无论是6个碱基还是4个碱基，都可以找到一条中心轴线，中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的 ，称为回文序列 要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？ 要切两个切口，产生四个黏性末端。 如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？ 会产生相同的黏性末端，然后让两者的黏性末端黏合起来，就可以合成重组的DNA分子了。 思考 外源基因(如抗虫基因)怎样才能导入受体细胞(如棉花细胞)？ 基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”。 　　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运载体。 将外源基因送入受体细胞。