DNA重組技術(shù)的基本工具 上課用課件

1.1DNA重組技術(shù)的基本工具基因工程的概念基因工程又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗地說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀?；蚬こ痰膭e名操作環(huán)境操作對象操作水平基本過程實(shí)質(zhì)結(jié)果基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)生物體外基因DNA分子水平人類需要的基因產(chǎn)物剪切→拼接→導(dǎo)入→表達(dá)基因重組基因工程的概念DNA重組技術(shù)的基本工具準(zhǔn)確切割DNA的工具（“分子手術(shù)刀”）——限制性核酸內(nèi)切酶DNA片段的連接工具（“分子縫合針”）——DNA連接酶基因轉(zhuǎn)移工具（“分子運(yùn)輸車”）——基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體基因的大小以納米計(jì)算，要對它進(jìn)行剪切、拼接等操作，沒有非常精細(xì)的工具是不行的。進(jìn)行基因操作最少需要以下三種工具：DNA重組技術(shù)的基本工具本節(jié)知識(shí)內(nèi)容§1DNA重組技術(shù)的基本工具專題一基因工程“分子手術(shù)刀”──限制酶

“分子縫合針”──DNA連接酶

“分子運(yùn)輸車”──基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體

識(shí)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(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。主要是從原核生物中分離純化出來的一種酶。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(jìn)行的，故名限制性核酸內(nèi)切酶。約4000種。

1、來源：2、種類：3、作用：

4、結(jié)果：形成兩種末端一、“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶黏性末端平末端（限制酶）大腸桿菌(E.coli)的一種限制酶能識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間切開。限制酶什么叫黏性末端？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，這樣的切口叫黏性末端。二、“分子縫合針”——DNA連接酶1、種類：2、作用部位：兩類E·coliDNA連接酶（粘性末端）T4DNA連接酶

（粘性末端和平末端）磷酸二酯鍵

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(gè)重組的DNA分子就形成了?；虻尼樉€：DNA連接酶

G

AA

TT

CC

TT

AA

GG

AA

TT

CC

TT

AA

GGC

TT

AA

AA

TT

C

GG

C

TT

AA

AA

TT

C

GGC

TT

AA

AA

TT

C

G用同種限制酶切割基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體

要讓一個(gè)從甲生物細(xì)胞內(nèi)取出來的基因在乙生物體內(nèi)進(jìn)行表達(dá)，首先得將這個(gè)基因送到乙生物的細(xì)胞內(nèi)去！能將外源基因送入細(xì)胞的工具就是載體。運(yùn)載體的作用

1.作為運(yùn)載工具，將目的基因轉(zhuǎn)移到宿主細(xì)胞2.用它在宿主細(xì)胞內(nèi)對目的基因進(jìn)行大量復(fù)制作為基因工程的載體需要怎樣的條件呢？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(diǎn)將怎樣？4、攜帶目的基因的載體是否進(jìn)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(jìn)行DNA的重組載體上應(yīng)有標(biāo)記基因可能造成基因丟失基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體通常有三種:在進(jìn)行基因工程操作中,真正被用作載體的質(zhì)粒都是在基礎(chǔ)上進(jìn)行過的質(zhì)粒λ噬菌體衍生物動(dòng)植物病毒天然質(zhì)粒人工改造質(zhì)粒質(zhì)粒是基因工程最常用的運(yùn)載體，它廣泛地存在于細(xì)菌中，是細(xì)菌染色體外能夠自主復(fù)制的很小的環(huán)狀DNA分子，大小只有普通細(xì)菌擬核DNA的百分之一。要對天然質(zhì)粒進(jìn)行人工改造P7練習(xí)答案2和7能連接形成…ACGT…

…TGCA…；4和8能連接形成…GAATTC…

…CTTAAG…；3和6能連接形成…GCGC…

…CGCG…；1和5能連接形成…CTGCAG…

…GACGTC…?；蚬こ讨凶鳛檩d體使用的DNA分子很多都是質(zhì)粒（plasmid），即獨(dú)立于細(xì)菌擬核處染色體DNA之外的一種可以自我復(fù)制、雙鏈閉環(huán)的裸露的DNA分子。是否任何質(zhì)粒都可以作為基因工程載體使用呢？其實(shí)不然，作為基因工程使用的載體必需滿足以下條件。（1）載體DNA必需有一個(gè)或多個(gè)限制酶的切割位點(diǎn)，以便目的基因可以插入到載體上去。這些供目的基因插入的限制酶的切點(diǎn)所處的位置，還必須是在質(zhì)粒本身需要的基因片段之外，這樣才不至于因目的基因的插入而失活。（2）載體DNA必需具備自我復(fù)制的能力，或整合到受體染色體DNA上隨染色體DNA的復(fù)制而同步復(fù)制。（3）載體DNA必需帶有標(biāo)記基因，以便重組后進(jìn)行重組子的篩選。（4）載體DNA必需是安全的，不會(huì)對受體細(xì)胞有害，或不能進(jìn)入到除受體細(xì)胞外的其他生物細(xì)胞中去。（5）載體DNA分子大小應(yīng)適合，以便提取和在體外進(jìn)行操作，太大就不便操作。實(shí)際上自然存在的質(zhì)粒DNA分子并不完全具備上述條件，都要進(jìn)行人工改造后才能用于基因工程操作。練習(xí)1.在基因工程中，切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段，需使用（）同種限制酶B.兩種限制酶同種連接酶D.兩種連接酶2.基因工程常用的受體細(xì)胞有（）(1)大腸桿菌（2）枯草桿菌（3）支原體（4）動(dòng)植物細(xì)胞A.（3）（4）B.（1）（2）（4）C.（2）（3）（4）D.（1）（2）（3）2.不屬于質(zhì)粒被選為基因運(yùn)載體的理由是

A、能復(fù)制