基因工程的操作工具课件

思考，回答1．生物的遗传物质是什么？2．控制生物性状的基本单位是什么？3．为什么生物界的各种生物间的性状有如此大的差别呢？4．生物的性状是怎样表达的？5．各种生物的性状都是基因特异性表达的结果，那么，人类能不能改造基因呢？使原来本身没有某一性状的生物而具有某个特定的性状呢？基因是遗传物质的结构和功能单位基因工程的操作工具基因工程的概念基因工程：指按照人们的愿望,进行严格的设计并通过

和

等技术，赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在

水平上进行设计和施工的，因此又叫作

。体外DNA重组转基因DNA分子DNA重组技术或基因拼接技术基因工程的原理：基因工程的操作对象：基因工程的结果：基因重组DNA分子水平定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的基因产物。基因工程的主要技术：操作水平：基因工程的操作环境：生物体外基因体外DNA重组技术和转基因技术基因工程的操作工具1.1DNA重组技术的基本工具基本工具：限制性核酸内切酶——“分子手术刀”DNA连接酶——“分子缝合针”基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”基因工程的操作工具主要存在于原核生物已发现的约有4000种种类:存在:特点:思考：限制酶的这一特点体现了酶的什么特性？专一性/特异性一、“分子手术刀”——限制性核酸内切酶能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。基因工程的操作工具T磷酸二酯键1234512345A基因工程的操作工具ATGCATGC限制酶切割磷酸二酯键基因工程的操作工具限制酶限制酶的作用结果：产生2个带有黏性末端的DNA片段以大肠杆菌中的一种叫做EcoRІ的限制酶为例：识别GAATTC序列，并在G与A之间切断磷酸二酯键。黏性末端黏性末端基因工程的操作工具SmaⅠ平末端平末端大肠杆菌的限制酶SmaⅠ，识别CCCGGG序列，并在G与C之间切断磷酸二酯键基因工程的操作工具切割DNA分子时产生的两种不同末端当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。

当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。基因工程的操作工具思考:1、请写出以下限制酶切割DNA之后产生的末端？产生的末端是哪种类型？2、图中哪两种限制酶的识别序列不同，但产生的黏性末端相同？

同一种限制酶切断的几个DNA具有相同的黏性末端，但是不同的限制酶识别的序列虽不同，但也能切出相同的粘性末端。基因工程的操作工具

1、被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？思考:形成的黏性末端一般不同2、不同的限制酶呢？具有但是不同的限制酶也能够切出相同的粘性末端限制酶A切割位点是T与G之间，识别：5‘-ATGATCAT3’-TACTAGTA，限制酶B切割位点是A与G之间，识别：5‘-CAGATCTG3’-GTCTAGAC，那么，它们产生的粘性末端是？基因工程的操作工具基因的针线：DNA连接酶

G

AA

TT

CC

TT

AA

GG

AA

TT

CC

TT

AA

GGC

TT

AA

AA

TT

C

GG

C

TT

AA

AA

TT

C

GGC

TT

AA

AA

TT

C

G用同种限制酶切割催化磷酸二酯键的形成氢键的形成不需要酶的催化基因工程的操作工具AATTGCGC基因的针线：DNA连接酶

将双链DNA片段“缝合”起来，催化磷酸二酯键的形成。1、DNA连接酶的作用：来自大肠杆菌，只连接黏性末端来自T4噬菌体，连接黏性末端和平末端（效率低）A、E.coliDNA连接酶2、DNA连接酶的种类：B、T4DNA连接酶基因工程的操作工具3、DNA连接酶与DNA聚合酶的比较DNA连接酶DNA聚合酶催化两个脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键不需要模板需要DNA的一条链为模板游离的DNA片段单个的脱氧核苷酸形成完整的DNA分子形成DNA的一条链基因工程DNA复制相同点不同点模板作用对象作用结果用途基因工程的操作工具三、分子运输车——基因进入受体细胞的载体要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物体内进行表达，首先得将这个基因送到乙生物的细胞内去！能将外源基因送入受体细胞的工具就是载体。2、基因工程的载体被喻为：分子运输车3、基因工程的载体来源：思考：如果受体细胞是动物细胞需用什么载体？植物细胞呢？细菌呢？质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒1、载体的功能：A、作为运载工具将目的基因转运到宿主细胞内B、利用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制。基因工程的操作工具2、能否用SARS病毒作为基因载体？3、作为载体，若没有切割位点将怎样？4、携带目的基因的载体是否进入了受体细胞，如何鉴定？5、假如目的基因导入受体细胞后不能复制，将怎样？提示：1、从化学组成来看，载体应含有什么成分？双链DNA不能不能进行DNA的重组载体上应有标记基因可能造成基因丢失思考：作为基因工程的载体需要怎样的条件呢？基因工程的操作工具标记基因，便于进行检测。②能够在宿主细胞中复制并稳定地保存①具有一至多个限制酶切点，以便与外源基因连接③具有标记基因，便于进行筛选能成为载体的条件④对受体细胞无害、容易获得基因工程的操作工具最常用的运载体——质粒质粒的分布：存在于许多细菌以及酵母菌等生物中。最常用的质粒是大肠杆菌的质粒。质粒的本质：细胞核外或拟核外能自主复制的小型环状DNA分子。基因工程的操作工具课本知识回顾

1、基因工程又叫做

或

。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种

提取出来，加以

，

然后放到另一种生物的细胞里，

改造生物的遗传性状。基因拼接技术DNA重组技术基因修饰改造定向地基因工程的操作工具2、DNA重组技术的基本工具“分子手术刀”──“分子缝合针”──“分子运输车”──限制（性核酸内切）酶DNA连接酶基因进入受体细胞的载体基因工程的操作工具3、限制性核酸内切酶主要是从

的一种酶。识别双链DNA分子的某种

，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的

断开。形成两种末端原核生物中分离纯化出来特定的核苷酸序列

磷酸二酯键黏性末端平末端基因工程的操作工具4、“分子缝合针”——DNA连接酶1、种类：2、作用部位：两类连接黏性末端E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶磷酸二酯键连接黏性末端和平末端基因工程的操作工具4、基因进入受体细胞的载体通常有三种:作为载体的条件：在进行基因工程操作中,真正被用作载体的质粒都是在

质粒λ噬菌体衍生物动植物病毒天然质粒人工改造的能自我复制；有切割位点；有遗传标记基因；对受体细胞无害、易分离基础上进行过基因工程的操作工具练习1、在基因工程中，切割运载体和含有目的基因的DNA片段，需使用（