DNA重組技術(shù)的基本工具PPT精品文檔

1、.1抗蟲(chóng)害的玉米抗蟲(chóng)害的玉米轉(zhuǎn)魚(yú)抗寒基轉(zhuǎn)魚(yú)抗寒基因的番茄因的番茄轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因鮭魚(yú)鮭魚(yú).2轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒乳汁中含有人生長(zhǎng)激乳汁中含有人生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因牛素的轉(zhuǎn)基因牛( (阿根廷阿根廷) ).3基礎(chǔ)理論和技術(shù)的發(fā)展催生了基因工程 DNADNA是遺傳物質(zhì)的證明是遺傳物質(zhì)的證明DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)和中心法則的確立雙螺旋結(jié)構(gòu)和中心法則的確立遺傳密碼的破譯遺傳密碼的破譯基因轉(zhuǎn)移載體的發(fā)現(xiàn)基因轉(zhuǎn)移載體的發(fā)現(xiàn)工具酶的發(fā)明工具酶的發(fā)明DNADNA合成和測(cè)序技術(shù)的發(fā)明合成和測(cè)序技術(shù)的發(fā)明DNADNA體外重組的實(shí)現(xiàn)體外重組的實(shí)現(xiàn)重組重組DNADNA表達(dá)實(shí)驗(yàn)的成功表達(dá)實(shí)驗(yàn)的成功第一

2、例轉(zhuǎn)基因動(dòng)物問(wèn)世第一例轉(zhuǎn)基因動(dòng)物問(wèn)世PCRPCR技術(shù)的發(fā)明技術(shù)的發(fā)明基礎(chǔ)理論基礎(chǔ)理論技術(shù)發(fā)明技術(shù)發(fā)明.4DNADNA重組技術(shù)的基本重組技術(shù)的基本工具工具.5基因工程的概念基因工程基因工程是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，通過(guò)計(jì)，通過(guò)體外體外DNADNA重組和轉(zhuǎn)基因重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的的新的新的生物類型和生物產(chǎn)品生物類型和生物產(chǎn)品。 基因工程的別名基因工程的別名基因拼接技術(shù)或基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)重組技術(shù)操作環(huán)境操作環(huán)境生物體外生物體外操作對(duì)象操作對(duì)象基因基因

3、操作水平操作水平DNA分子水平分子水平基本過(guò)程基本過(guò)程剪切剪切拼接拼接導(dǎo)入導(dǎo)入表達(dá)表達(dá)結(jié)果結(jié)果人類需要的基因產(chǎn)物人類需要的基因產(chǎn)物.6DNA重組技術(shù)的基本工具 限制限制性核酸內(nèi)切性核酸內(nèi)切酶酶“分子手術(shù)刀分子手術(shù)刀” DNADNA連接酶連接酶“分子縫合針?lè)肿涌p合針” 基因基因進(jìn)入受體細(xì)胞的進(jìn)入受體細(xì)胞的載體載體“分子運(yùn)輸車分子運(yùn)輸車” .7限制性核酸內(nèi)切酶“分子手術(shù)刀”分布：分布：主要是從主要是從原核生物原核生物中分離純化出來(lái)的中分離純化出來(lái)的作用特點(diǎn)：作用特點(diǎn)：能夠能夠識(shí)別雙鏈識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸序列，并且使每一條鏈

4、中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的之間的磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵斷開(kāi)。斷開(kāi)。切點(diǎn)：切點(diǎn)：磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵舉例：舉例：EcoRI限制酶能識(shí)別限制酶能識(shí)別GAATTC序列，并在序列，并在G和和A之間切開(kāi)之間切開(kāi).8.9重播重播.10限制性內(nèi)切酶限制限制酶酶.11黏性末端和平末端.12限制酶所識(shí)別的序列有什么特點(diǎn) 限制酶所識(shí)別的序列，無(wú)論是限制酶所識(shí)別的序列，無(wú)論是6 6個(gè)堿基還是個(gè)堿基還是4 4個(gè)堿基，都可以找到個(gè)堿基，都可以找到一條中心軸線，中軸線兩側(cè)的雙鏈一條中心軸線，中軸線兩側(cè)的雙鏈DNADNA上的堿基是上的堿基是反向?qū)ΨQ重復(fù)排反向?qū)ΨQ重復(fù)排列的列的。（即中心對(duì)稱）。（即中心對(duì)稱）.13限制酶在原

5、核生物中的作用 原核生物容易受到自然界外源原核生物容易受到自然界外源DNADNA的入侵，但是，的入侵，但是，生物在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中形成了一套完善的防御機(jī)生物在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中形成了一套完善的防御機(jī)制，以防止外來(lái)病原物的侵害。限制酶就是細(xì)菌的制，以防止外來(lái)病原物的侵害。限制酶就是細(xì)菌的一種防御性工具，當(dāng)外源一種防御性工具，當(dāng)外源DNADNA侵入時(shí)，會(huì)利用限制侵入時(shí)，會(huì)利用限制酶將外源酶將外源DNADNA切割掉，以保證自身的安全。所以，切割掉，以保證自身的安全。所以，限制酶在原核生物中主要起到限制酶在原核生物中主要起到切割外源切割外源DNADNA、使之、使之失效，從而達(dá)到保護(hù)自身的目的失效，從而達(dá)

6、到保護(hù)自身的目的。含有某種限制酶的細(xì)胞，其含有某種限制酶的細(xì)胞，其DNADNA分子中或者不具備分子中或者不具備這種限制酶的識(shí)別切割序列，或者通過(guò)甲基化酶將這種限制酶的識(shí)別切割序列，或者通過(guò)甲基化酶將甲基轉(zhuǎn)移到所識(shí)別序列的堿基上甲基轉(zhuǎn)移到所識(shí)別序列的堿基上，使限制酶不能將，使限制酶不能將其切開(kāi)。其切開(kāi)。 backback.14DNA連接酶“分子縫合針”連接酶有兩種：一種是從大腸桿菌中分離得到的，連接酶有兩種：一種是從大腸桿菌中分離得到的，稱之為稱之為EcoliEcoli連接酶連接酶。另一種是從。另一種是從T4T4噬菌體中分噬菌體中分離得到，稱為離得到，稱為T T4 4連接酶連接酶。這兩種連接酶催

7、化反應(yīng)基本相同，都是連接雙鏈這兩種連接酶催化反應(yīng)基本相同，都是連接雙鏈DNADNA的缺口，而不能連接單鏈的缺口，而不能連接單鏈DNADNA。EcoliEcoli連接酶只能連接黏性末端；連接酶只能連接黏性末端； T T4 4連接酶既連接酶既可可“縫合縫合”黏性末端，又可黏性末端，又可“縫合縫合”平末端。平末端。.15DNA連接酶“分子縫合針”DNADNA連接酶與連接酶與DNADNA聚合酶一樣嗎？為什么？聚合酶一樣嗎？為什么？ .16DNA連接酶連接酶DNA聚合酶聚合酶連接連接DNA鏈鏈雙鏈雙鏈單鏈單鏈連接部位連接部位在兩在兩DNA片段之間片段之間形成磷酸二酯鍵形成磷酸二酯鍵將單個(gè)核苷酸加將單個(gè)核

8、苷酸加到已存在的核酸到已存在的核酸片段的片段的3末端的末端的羥基上，形成磷羥基上，形成磷酸二酯鍵酸二酯鍵backback.17基因的載體“分子運(yùn)輸車”載體必須具備的條件載體必須具備的條件： 1、能自我復(fù)制、能自我復(fù)制 2、有一個(gè)和多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)、有一個(gè)和多個(gè)限制酶切割位點(diǎn) 3、有特定標(biāo)記基因、有特定標(biāo)記基因 4、對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害、易分離、對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害、易分離 載體的作用：載體的作用： 1、將外源基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中去。、將外源基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中去。 2、利用運(yùn)載體在受體細(xì)胞內(nèi)，對(duì)外源基因進(jìn)行大量復(fù)制。、利用運(yùn)載體在受體細(xì)胞內(nèi)，對(duì)外源基因進(jìn)行大量復(fù)制。常用的載體有：常用的載體有： 質(zhì)粒，質(zhì)

9、粒，噬菌體的衍生物，動(dòng)植物病毒等噬菌體的衍生物，動(dòng)植物病毒等.18質(zhì)粒 質(zhì)粒是基因工程最常質(zhì)粒是基因工程最常用的運(yùn)載體。用的運(yùn)載體。 質(zhì)粒是一種裸露的、質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單獨(dú)立于細(xì)菌擬核結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單獨(dú)立于細(xì)菌擬核之外，并具有之外，并具有自我復(fù)制自我復(fù)制能能力的很小的力的很小的雙鏈環(huán)狀雙鏈環(huán)狀DNA分子分子。要對(duì)天然質(zhì)粒進(jìn)行要對(duì)天然質(zhì)粒進(jìn)行人工改造人工改造backback.19DNA重組技術(shù)的基本工具 限制限制性核酸內(nèi)切性核酸內(nèi)切酶酶“分子手術(shù)刀分子手術(shù)刀” DNADNA連接酶連接酶“分子縫合針?lè)肿涌p合針” 基因基因進(jìn)入受體細(xì)胞的進(jìn)入受體細(xì)胞的載體載體“分子運(yùn)輸車分子運(yùn)輸車” .201.質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體，它的主要特點(diǎn)是能自主復(fù)制 不能自主復(fù)制 結(jié)構(gòu)很小 蛋白質(zhì) 環(huán)狀RNA 環(huán)狀DNA能“友好”地“借居” A B C D C .2