DNA重組技術(shù)的工具公開課

會計(jì)學(xué)1DNA重組技術(shù)的工具公開課

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，加以修飾改造，通過體外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/共26頁抗蟲棉的培育蘇云金桿菌毒蛋白殺死害蟲毒蛋白基因棉花植株細(xì)胞內(nèi)陸豐龍山中學(xué)第2頁/共26頁陸豐龍山中學(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/共26頁陸豐龍山中學(xué)特點(diǎn)：一種限制酶只能識別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/共26頁陸豐龍山中學(xué)限制酶第5頁/共26頁陸豐龍山中學(xué)限制酶到底切的是什么呢？磷酸二酯鍵第6頁/共26頁陸豐龍山中學(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/共26頁陸豐龍山中學(xué)G

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

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

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

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GGCGGTTATTATCDNA聚合酶陸豐龍山中學(xué)第14頁/共26頁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/共26頁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DNA片段之間形成磷酸二酯鍵2)以一條DNA鏈為模板，將單個核苷酸通過磷酸二酯鍵連接成一條互補(bǔ)的DNA鏈2)將DNA雙鏈上的兩個缺口同時連接起來，不需要模板陸豐龍山中學(xué)第16頁/共26頁陸豐龍山中學(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/共26頁基因進(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/共26頁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。陸豐龍山中學(xué)第19頁/共26頁常用的載體：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/共26頁小結(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(識別序列)切開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)定存在具一個或多個限制酶切位點(diǎn)具標(biāo)記基因質(zhì)粒、λ噬菌體衍生物

、動植物病毒陸豐龍山中學(xué)第21頁/共26頁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/共26頁據(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

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/共26頁在基因工程中，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/共