基因工程的工具

1、1 1你知道胰岛素如何生产吗？你知道胰岛素如何生产吗？ 胰岛素胰岛素是能够降低人是能够降低人体血糖浓度的体血糖浓度的唯一激唯一激素素，也治疗胰岛素依，也治疗胰岛素依赖型糖尿病的赖型糖尿病的唯一特唯一特效药效药； 从从1 1吨猪胰脏中只能提吨猪胰脏中只能提取取10g10g胰岛素；胰岛素； 现在生产胰岛素的方现在生产胰岛素的方法：法：细菌表达！细菌表达！hd2 23 3斑马鱼斑马鱼转基因荧光转基因荧光斑马鱼斑马鱼4 4转生长素基因的鲑鱼与同龄鲑鱼转生长素基因的鲑鱼与同龄鲑鱼相对照相对照5 56 67 78 89 9101011111.1 DNA1.1 DNA重组技术的基本工具重组技术的基本工具12

2、1220世纪世纪50年代，相继有两个实验室在研究噬菌体宿主年代，相继有两个实验室在研究噬菌体宿主范围时发现：范围时发现：噬菌体寄生于天然宿主噬菌体寄生于天然宿主A品系的大肠杆菌品系的大肠杆菌将噬菌体转移于将噬菌体转移于B品系大肠杆菌时不能繁殖品系大肠杆菌时不能繁殖A品系大肠杆菌品系大肠杆菌B品系大肠杆菌品系大肠杆菌 1962年，年，arber发现，噬菌体发现，噬菌体DNA在在B品系品系中，中，DNA被切割成片段（降解）被切割成片段（降解）1313 1968年，两位科学家从年，两位科学家从B品系大肠杆菌中发品系大肠杆菌中发现一种酶现一种酶-可可识别识别特定的脱氧核苷酸特定的脱氧核苷酸序列序列，并

3、并切割外源切割外源DNA分子。分子。 推测这种酶对于大肠杆菌有何作用？推测这种酶对于大肠杆菌有何作用？ 1414限制性内切酶对抗外来限制性内切酶对抗外来DNA细菌细胞细菌细胞病毒病毒病毒病毒DNA限制性内限制性内切酶切酶病毒注入病毒注入DNA分子分子限制性内切酶切割入限制性内切酶切割入侵的侵的DNA切切 割割细菌的自我保护系统细菌的自我保护系统1515DNA片断片断DNA1616磷酸二酯键磷酸二酯键氢键氢键1717BamHI GGATCCCCTAGG EcoRI GAATTCCTTAAG AAGCTT TTCGAAHindIII NotI SacI GAGCTCCTCGAG SalI GTCG

4、ACCAGCTG XbaI TCTAGAAGATCT ApaI GGGCCC CCCGGGSmaI AluI AGCTTCGACCCGGGGGGCCC回文序列回文序列GCGGCCGCCGCCGGCG 回文序列：回文序列：一条链正向读的碱基顺序与另一条链反向读的一条链正向读的碱基顺序与另一条链反向读的顺序完全一致顺序完全一致 1818Bam HGGATCCCCTAGGHindGTCGACCAGCTG平末端平末端黏性末端黏性末端GTCCAGGACCTGGCCTAGGATCC G1919该酶识别的序列是：该酶识别的序列是：切割位点是：切割位点是：2020该酶识别的序列是：该酶识别的序列是：切割位点是

5、：切割位点是：2121该酶识别的序列是：该酶识别的序列是：切割位点是：切割位点是：2222232324241967年，世界上有五个实验室几乎同时发现了年，世界上有五个实验室几乎同时发现了DNA连接酶，这种酶能够参与连接酶，这种酶能够参与DNA裂口的修复。裂口的修复。2525二、二、DNADNA连接酶（分子缝合针）连接酶（分子缝合针）26262727？目的基因目的基因受体细胞受体细胞运载体运载体问：运载体具备什么特点才能完成此操作？问：运载体具备什么特点才能完成此操作？基因很难进入受体细胞中，即基因很难进入受体细胞中，即使进入也不能进行复制和表达使进入也不能进行复制和表达2828运载体的特点运载

6、体的特点1： 能进入并在宿主细胞内稳定保存并大量能进入并在宿主细胞内稳定保存并大量复制复制； 自然界生物可以将自身的自然界生物可以将自身的遗传物质遗传物质注入注入其他生物体内，并进行其他生物体内，并进行复制表达复制表达？常用的常用的运运载体：载体：质粒、病毒质粒、病毒2929细菌的质粒：细菌的质粒：自主复制的自主复制的双链、闭合、双链、闭合、环状环状DNADNA分子；分子；可以在细胞间转移可以在细胞间转移3030？重组质粒重组质粒DNADNA连接酶连接酶受体细胞受体细胞运载体的特点运载体的特点2： 有有限制酶酶切位点限制酶酶切位点相同限制酶相同限制酶CTTAAGCTTAAGCTTAAGCTTA

7、AG目的基因目的基因3131目的基因所在片段目的基因所在片段运载体运载体PStDNA连接酶连接酶重组重组DNA运载体自连运载体自连目的基因目的基因 自连自连CTTAAGCTTAAGCTTAACTTAAGGPSt 运载体的特点运载体的特点3： 有标记基因有标记基因 3232pBR322质粒结构质粒结构如果外源如果外源DNA插入，插入，氨卞青霉素氨卞青霉素抗性基因失抗性基因失活活标记基因标记基因进行筛选进行筛选限制性内切酶限制性内切酶识别序列识别序列外源基因连接外源基因连接PStPSt自主复制自主复制333334343535操操作作3636运载体（质粒）运载体（质粒）DNA分子分子一种限制性内切酶一种限制性内切酶 一个切口一个切口两个黏性末端两个黏性末端 两个