dna重组技术的基本工具(讲课)_-_副本
52页1、你还记得我们吗?,氢键 磷酸二酯键 DNA聚合酶 限制性内切酶 DNA连接酶 运载体,选修3,专题1.基因工程的基本内容,基因工程的概念,1.1 基因工程的基本工具,1.2 基因工程的基本操作程序,基因工程的发展史,1.3 基因工程的应用,1.4 蛋白质工程的崛起,基因工程的概念:,基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,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DNA分子水平上进行设计和施工的,因此又叫做DNA重组技术或基因拼接技术。,别名: 操作环境: 原理: 操作水平: 结果:,基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,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DNA分子水平上进行设计和施工的,因此又叫做DNA重组技术或基因拼接技术。,基因拼接技术或DNA重组技术,生物体外,基因重组,DNA分子水平,定向地改造生物的遗传性状,获得人类所需要的品种。,基因工程的产物,基因工程的概念,1.1 基因工程的基本工具,
2、基因工程的发展史,(自学了解),普通棉花 抗虫棉,基因工程培育抗虫棉的简要过程:,普通棉花(无抗虫基因),苏云金芽孢杆菌,提取,抗虫基因,与运载体DNA拼接 导入,棉花细胞(含抗虫基因),转基因棉花植株,上述培育抗虫棉的关键步骤是什么?,解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具?,“分子手术刀” 限制性核酸内切酶,“分子缝合针” DNA连接酶,“分子运输车” 运载体,1 .1、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 运载体,1、简称: 2、分布:,一、限制性核酸内切酶 “分子手术刀”,主要在原核生物中,限制酶,寻根问底(P4),你能推测限制酶存在于原核生物中的作用是是什么吗?,思考,在自然界中有一些生物的DNA可能进入另一种生物的细胞中。 现今存在的生物为什么没有在长期的进化过程中被外源DNA的入侵而灭绝,仍能保持一种稳定状态? 怎样才能使外来的DNA失效从而保护自身?,限制酶就是细菌的一种防御性工具,当外源DNA侵入时,会利用限制酶将外源DNA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切割外源DNA、
3、使之失效,从而达到保护自身的目的。,限制酶在原核生物中的作用,思考与探究 P7,2、限制酶会不会剪切细菌本身的DNA?,不会,因为自身具有防御机制。,限制酶的识别特点,以中轴线双侧的DNA上碱基呈反向对称,重复排列 如:GAA TTC CCC GGG CTT AAG GGG CCC,(专一性),3、特点:,一、限制性核酸内切酶 “分子手术刀”,识别特定核苷酸列,切割特定切点。,(专一性),切点:,磷酸二酯键,(磷酸二酯键),EcoR,黏性末端,黏性末端,Go back,中心轴线两侧切开,什么叫黏性末端?,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,它们之间正好互补配对,这样的切口叫黏性末端。,Sma,平末端 平末端,中心轴线处切开,2和7能连接形成ACGT TGCA; 4和8能连接形成GAATTC CTTAAG; 3和6能连接形成GCGC CGCG; 1和5能连接形成CTGCAG GACGTC。,教材P7思考与探究 1,3、特点:,4、作用: 5、结果:,1、简称: 2、分布:,工具1:限制性核酸内切酶,主要在原核生物中,限制酶,识别特定核苷酸列, 切割特定切点,(专一性
4、),切割DNA,产生黏性未端或平末端,小结,1、作用:,把DNA片段拼接成新的DNA,,2、作用原理:,催化磷酸二酯键形成,不是氢键,二、 DNA连接酶 “分子缝合针”,可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来,,即恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键,T4DNA连接酶,29,类型,来源,功能,相同点,差别,EcoliDNA连接酶,T4DNA连接酶,大肠杆菌,T4噬菌体,恢复磷 酸二酯 键,只能连接黏性末端,能连接黏性末端和 平末端(效率较低),比较两种连接酶,寻根问底 (P6),DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗?为什么?,DNA聚合酶,都能催化形成磷酸二酯键,都是蛋白质,不需要,需要,形成完整的重组DNA分子,形成DNA的一条链,基因工程,DNA复制,DNA连接酶与DNA聚合酶的比较,只能将单个核苷酸连接到已有的DNA片段上,形成磷酸二酯键,在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键,3、类型,E,coli,DNA,连接酶,来源:大肠杆菌,作用特点:只连接黏性末端,T,4,DNA,连接酶,来源:,T,4,噬菌体,作用特点:连接黏性末端和平末端,2、作用原理:,催化磷酸二酯键形成,1、作
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