DNA重组技术的基本工具PPT精品文档

1、.1抗虫害的玉米抗虫害的玉米转鱼抗寒基转鱼抗寒基因的番茄因的番茄转基因转基因鲑鱼鲑鱼.2转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转黄瓜抗青枯病基因的甜椒乳汁中含有人生长激乳汁中含有人生长激素的转基因牛素的转基因牛( (阿根廷阿根廷) ).3基础理论和技术的发展催生了基因工程 DNADNA是遗传物质的证明是遗传物质的证明DNADNA双螺旋结构和中心法则的确立双螺旋结构和中心法则的确立遗传密码的破译遗传密码的破译基因转移载体的发现基因转移载体的发现工具酶的发明工具酶的发明DNADNA合成和测序技术的发明合成和测序技术的发明DNADNA体外重组的实现体外重组的实现重组重组DNADNA表达实验的成功表达实验的成功第一

2、例转基因动物问世第一例转基因动物问世PCRPCR技术的发明技术的发明基础理论基础理论技术发明技术发明.4DNADNA重组技术的基本重组技术的基本工具工具.5基因工程的概念基因工程基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过计，通过体外体外DNADNA重组和转基因重组和转基因等技术，赋予等技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的的新的新的生物类型和生物产品生物类型和生物产品。 基因工程的别名基因工程的别名基因拼接技术或基因拼接技术或DNA重组技术重组技术操作环境操作环境生物体外生物体外操作对象操作对象基因基因

3、操作水平操作水平DNA分子水平分子水平基本过程基本过程剪切剪切拼接拼接导入导入表达表达结果结果人类需要的基因产物人类需要的基因产物.6DNA重组技术的基本工具 限制限制性核酸内切性核酸内切酶酶“分子手术刀分子手术刀” DNADNA连接酶连接酶“分子缝合针分子缝合针” 基因基因进入受体细胞的进入受体细胞的载体载体“分子运输车分子运输车” .7限制性核酸内切酶“分子手术刀”分布：分布：主要是从主要是从原核生物原核生物中分离纯化出来的中分离纯化出来的作用特点：作用特点：能够能够识别双链识别双链DNA分子的某种特定核苷酸分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸序列，并且使每一条链

4、中特定部位的两个核苷酸之间的之间的磷酸二酯键磷酸二酯键断开。断开。切点：切点：磷酸二酯键磷酸二酯键举例：举例：EcoRI限制酶能识别限制酶能识别GAATTC序列，并在序列，并在G和和A之间切开之间切开.8.9重播重播.10限制性内切酶限制限制酶酶.11黏性末端和平末端.12限制酶所识别的序列有什么特点 限制酶所识别的序列，无论是限制酶所识别的序列，无论是6 6个碱基还是个碱基还是4 4个碱基，都可以找到个碱基，都可以找到一条中心轴线，中轴线两侧的双链一条中心轴线，中轴线两侧的双链DNADNA上的碱基是上的碱基是反向对称重复排反向对称重复排列的列的。（即中心对称）。（即中心对称）.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，生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，以防止外来病原物的侵害。限制酶就是细菌的制，以防止外来病原物的侵害。限制酶就是细菌的一种防御性工具，当外源一种防御性工具，当外源DNADNA侵入时，会利用限制侵入时，会利用限制酶将外源酶将外源DNADNA切割掉，以保证自身的安全。所以，切割掉，以保证自身的安全。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，从而达到保护自身的目的失效，从而达

6、到保护自身的目的。含有某种限制酶的细胞，其含有某种限制酶的细胞，其DNADNA分子中或者不具备分子中或者不具备这种限制酶的识别切割序列，或者通过甲基化酶将这种限制酶的识别切割序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到所识别序列的碱基上甲基转移到所识别序列的碱基上，使限制酶不能将，使限制酶不能将其切开。其切开。 backback.14DNA连接酶“分子缝合针”连接酶有两种：一种是从大肠杆菌中分离得到的，连接酶有两种：一种是从大肠杆菌中分离得到的，称之为称之为EcoliEcoli连接酶连接酶。另一种是从。另一种是从T4T4噬菌体中分噬菌体中分离得到，称为离得到，称为T T4 4连接酶连接酶。这两种连接酶催

7、化反应基本相同，都是连接双链这两种连接酶催化反应基本相同，都是连接双链DNADNA的缺口，而不能连接单链的缺口，而不能连接单链DNADNA。EcoliEcoli连接酶只能连接黏性末端；连接酶只能连接黏性末端； T T4 4连接酶既连接酶既可可“缝合缝合”黏性末端，又可黏性末端，又可“缝合缝合”平末端。平末端。.15DNA连接酶“分子缝合针”DNADNA连接酶与连接酶与DNADNA聚合酶一样吗？为什么？聚合酶一样吗？为什么？ .16DNA连接酶连接酶DNA聚合酶聚合酶连接连接DNA链链双链双链单链单链连接部位连接部位在两在两DNA片段之间片段之间形成磷酸二酯键形成磷酸二酯键将单个核苷酸加将单个核

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末端的末端的羟基上，形成磷羟基上，形成磷酸二酯键酸二酯键backback.17基因的载体“分子运输车”载体必须具备的条件载体必须具备的条件： 1、能自我复制、能自我复制 2、有一个和多个限制酶切割位点、有一个和多个限制酶切割位点 3、有特定标记基因、有特定标记基因 4、对受体细胞无害、易分离、对受体细胞无害、易分离 载体的作用：载体的作用： 1、将外源基因转移到受体细胞中去。、将外源基因转移到受体细胞中去。 2、利用运载体在受体细胞内，对外源基因进行大量复制。、利用运载体在受体细胞内，对外源基因进行大量复制。常用的载体有：常用的载体有： 质粒，质

9、粒，噬菌体的衍生物，动植物病毒等噬菌体的衍生物，动植物病毒等.18质粒 质粒是基因工程最常质粒是基因工程最常用的运载体。用的运载体。 质粒是一种裸露的、质粒是一种裸露的、结构简单独立于细菌拟核结构简单独立于细菌拟核之外，并具有之外，并具有自我复制自我复制能能力的很小的力的很小的双链环状双链环状DNA分子分子。要对天然质粒进行要对天然质粒进行人工改造人工改造backback.19DNA重组技术的基本工具 限制限制性核酸内切性核酸内切酶酶“分子手术刀分子手术刀” DNADNA连接酶连接酶“分子缝合针分子缝合针” 基因基因进入受体细胞的进入受体细胞的载体载体“分子运输车分子运输车” .201.质粒是基因工程中最常用的运载体，它的主要特点是能自主复制 不能自主复制 结构很小 蛋白质 环状RNA 环状DNA能“友好”地“借居” A B C D C .2