DNA重組技術(shù)的工具公開(kāi)課

會(huì)計(jì)學(xué)1DNA重組技術(shù)的工具公開(kāi)課

基因工程概念

基因工程又叫基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗的講就是按照人們的意愿，把一種基因提取出來(lái)，加以修飾改造，通過(guò)體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，轉(zhuǎn)入另一生物細(xì)胞內(nèi)，定向的改造生物的遺傳性狀。陸豐龍山中學(xué)第1頁(yè)/共26頁(yè)抗蟲(chóng)棉的培育蘇云金桿菌毒蛋白殺死害蟲(chóng)毒蛋白基因棉花植株細(xì)胞內(nèi)陸豐龍山中學(xué)第2頁(yè)/共26頁(yè)陸豐龍山中學(xué)1.1DNA重組技術(shù)的基本工具基本工具：（1）限制性核酸內(nèi)切酶——“分子手術(shù)刀”（2）DNA連接酶——“分子縫合針”（3）基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體——“分子運(yùn)輸車”第3頁(yè)/共26頁(yè)陸豐龍山中學(xué)特點(diǎn)：一種限制酶只能識(shí)別DNA的特定核苷酸序列，并在特定位點(diǎn)切割DNA?！胺肿邮中g(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶第4頁(yè)/共26頁(yè)陸豐龍山中學(xué)限制酶第5頁(yè)/共26頁(yè)陸豐龍山中學(xué)限制酶到底切的是什么呢？磷酸二酯鍵第6頁(yè)/共26頁(yè)陸豐龍山中學(xué)兩種不同生物的DNA，用同種限制酶切割，那么會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？出現(xiàn)相同的黏性末端GAATTC

CTTAAGGAATTC

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GEcoRI切割位點(diǎn)黏性末端黏性末端第7頁(yè)/共26頁(yè)陸豐龍山中學(xué)G

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G不同生物的DNA片段會(huì)不會(huì)結(jié)合呢？這兩個(gè)缺口如何“縫合”呢？第8頁(yè)/共26頁(yè)陸豐龍山中學(xué)2、DNA連接酶－“分子縫合針”DNA連接酶連接什么呢？？將兩個(gè)DNA片段“縫合”起來(lái)，恢復(fù)被限制酶切開(kāi)的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵。第9頁(yè)/共26頁(yè)陸豐龍山中學(xué)第10頁(yè)/共26頁(yè)陸豐龍山中學(xué)磷酸二酯鍵DNA連接酶第11頁(yè)/共26頁(yè)AG

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GCGACGGTTATTADNA聚合酶陸豐龍山中學(xué)第12頁(yè)/共26頁(yè)AG

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GCGCGGTTATTATDNA聚合酶陸豐龍山中學(xué)第13頁(yè)/共26頁(yè)AG

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GGCGGTTATTATCDNA聚合酶陸豐龍山中學(xué)第14頁(yè)/共26頁(yè)AG

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GGCGGTTATTATCDNADNA聚合酶具有連接單鏈DNA的本領(lǐng)陸豐龍山中學(xué)第15頁(yè)/共26頁(yè)DNA聚合酶DNA連接酶區(qū)別1區(qū)別2相同點(diǎn)DNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎?為什么?1)只能將單個(gè)核苷酸連接到已有的核酸片段上，形成磷酸二酯鍵形成磷酸二酯鍵1)在兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵2)以一條DNA鏈為模板，將單個(gè)核苷酸通過(guò)磷酸二酯鍵連接成一條互補(bǔ)的DNA鏈2)將DNA雙鏈上的兩個(gè)缺口同時(shí)連接起來(lái)，不需要模板陸豐龍山中學(xué)第16頁(yè)/共26頁(yè)陸豐龍山中學(xué)DNA連接酶的種類E.coliDNA連接酶:黏性末端T4DNA連接酶:黏性末端和平末端第17頁(yè)/共26頁(yè)基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體－“分子運(yùn)輸車”基因工程的載體種類：質(zhì)粒λ噬菌體的衍生物動(dòng)植物病毒作為基因工程的載體需要怎樣的條件呢？陸豐龍山中學(xué)將外源基因送入受體細(xì)胞。載體的作用：第18頁(yè)/共26頁(yè)作為載體的必要條件：①有切割位點(diǎn)——供外源DNA片段(基因)插入。②能自我復(fù)制③有遺傳標(biāo)記基因——供重組DNA的鑒定和選擇。④載體DNA必需是安全的——不會(huì)對(duì)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。陸豐龍山中學(xué)第19頁(yè)/共26頁(yè)常用的載體：質(zhì)粒復(fù)制起始的一段序列有切割位點(diǎn)有標(biāo)記基因的存在，可用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基鑒別質(zhì)粒存在于許多細(xì)菌以及酵母菌等生物細(xì)胞中。是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)立于細(xì)菌擬核DNA或細(xì)胞核之外自我復(fù)制的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子陸豐龍山中學(xué)第20頁(yè)/共26頁(yè)小結(jié)基因工程的工具限制酶主要存在于原核生物中具有專一性(識(shí)別序列)切開(kāi)DNA分子的磷酸二酯鍵DNA連接酶連接磷酸二酯鍵種類E.coliDNA連接酶T4

DNA連接酶運(yùn)載工具具備的條件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,大小適中能在宿主細(xì)胞中自我復(fù)制并穩(wěn)定存在具一個(gè)或多個(gè)限制酶切位點(diǎn)具標(biāo)記基因質(zhì)粒、λ噬菌體衍生物

、動(dòng)植物病毒陸豐龍山中學(xué)第21頁(yè)/共26頁(yè)以下是兩種限制酶切割后形成的DNA片段，試分析：①GC…②AATTC…③…GC④…CTTAACG…G…

…CG…G

(1)其中①和

是由一種限制酶切割形成的

末端，兩者要重組成一個(gè)DNA分子，所用DNA連接酶通常是

。（2）

和

是由另一種限制酶切割形成的

末端，兩者要形成重組DNA片段，所用的連接酶通常是

。反饋練習(xí)：③②T4DNA連接酶④E.coliDNA連接酶陸豐龍山中學(xué)第22頁(yè)/共26頁(yè)據(jù)右圖所示，有關(guān)工具酶功能的敘述不正確的是（）

A.限制性內(nèi)切酶可以切斷a處，DNA連接酶可以連接a處

B.DNA聚合酶可以連接a處

C.解旋酶可以使b處解開(kāi)

D.連接C處的酶可以為DNA連接酶D陸豐龍山中學(xué)第23頁(yè)/共26頁(yè)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（）A.同種限制酶B.兩種限制酶C.同種連接酶D.兩種連接酶A不屬于質(zhì)粒被選為基因運(yùn)載體的理由是（）A、能復(fù)制B、有多個(gè)限制酶切點(diǎn)C、具有標(biāo)記基因D、它是環(huán)狀DNAD陸豐龍山中學(xué)第24頁(yè)/共