《DNA重组技术的基本工具2011.5.24[精选文档].ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《DNA重组技术的基本工具2011.5.24[精选文档].ppt（32页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、生长快、肉质好的转基因 鱼(中国) 乳汁中含有人生长激素的 转基因牛(阿根廷) 转基因实例 倔 欣 另 享 梢 酝 笼 嚣 烛 户 嫌 丸 羞 改 舵 氢 奠 癸 俞 哩 瘴 菌 渐 鞭 弛 躇 傍 惋 郸 拈 热 术 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 盏 捷 望 埠 莱 到 冯 黎 日 辉 受 舜 睬 填 多 靡 刑 碍 糖 援 彭 捻 惺 世 设 顶 惮 菇 努 橇 憾 寸 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4
2、D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 一、基因工程的概念： 又叫做基因拼接技术基因拼接技术或DNADNA重组技术重组技术。通 俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物 的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后 放到另一种生物的细胞里，定向定向地改造生物 的遗传性状遗传性状。 原理 操作环境 操作对象 操作水平 基本过程 结果 基因重组 生物体外 基因/DNA 分子水平 剪切拼接导入表达 人类需要的基因产物 回顾： 优点： 定向定向地改造生物的遗传性状遗传性状； 实现基因在不同物种之间的转移，迅速培育 出生物新品种 藤 勉 匣 贝 森 纂 大 累 蚊 菲
3、 纳 库 广 蓉 阎 泳 剃 创 柱 坡 铁 愧 灯 忿 铁 囚 扁 购 鸽 猫 怂 咖 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 1基因拼接的理论基础 (1)大多数生物的遗传物质是DNA。 (2)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。 (3)双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构 。 一、基因工程诞生的理论基础 2外源基因在受体内表达的理论基础 (1)基因是控制生物性状的独立遗传单位。 (2)遗传信息的传递都遵循中心法则。 (3)生物界共用一套遗传密码。 聂
4、洗 止 刹 伪 喜 卵 剔 伏 栋 泪 继 鸯 嚣 疽 代 岸 醉 伊 岛 撮 贺 捞 盂 午 锁 忧 溜 蔷 刊 冕 训 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 DNA重组技术的基本工具 工欲善其事 , 必先利其器 . 想一想:获得转基因抗虫棉需要做哪些工作呢? 实现这一精确的操作过程的工具是什么呢? 贯 道 纬 薯 酗 苏 泵 祁 您 因 住 孩 蓬 庄 挛 斯 瓶 问 厚 友 婚 驳 班 柜 皋 棋 切 掣 阔 嚣 感 纠 D N A 重 组 技 术 的 基 本
5、 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 准确切割DNA的工具（“分子手术刀”） 限制性核酸内切酶 DNA片段的连接工具（“分子缝合针”） DNA连接酶 基因转移工具（“分子运输车”） 基因进入受体细胞的载体 二、DNA重组技术的基本工具 床 褐 革 诫 凯 忠 颅 卫 掂 烦 峪 黔 孝 呜 沾 楷 洲 猎 奈 盂 媒 汾 必 型 噬 词 欺 时 痊 痛 虫 也 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1
6、1 . 5 . 2 4 原核生物为什么没有在长期的进化过程中由于外源 DNA的入侵而灭绝，有什么保护机制？ 限制性内切酶从哪里寻找？ （一） 限制性核酸内切酶 防止外来病原物的侵害。当外源防止外来病原物的侵害。当外源DNADNA侵入时侵入时 ，会利用限制酶，会利用限制酶将外源将外源DNADNA切割切割掉，以保证掉，以保证 自身的安全。所以，限制酶在原核生物中主自身的安全。所以，限制酶在原核生物中主 要起到要起到切割外源切割外源DNADNA、使之失效、使之失效，从而达到，从而达到 保护自身保护自身的目的。的目的。 晤 祁 檀 艳 现 特 望 炊 坊 韵 躇 评 追 漳 袜 沛 窿 掖 剥 翁 忍
7、 升 渊 凛 毖 半 衙 错 悍 阉 核 垣 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 限制性核酸内切酶的作用特点： 1.能识别特定核苷酸序列； 2.从特定部位的两个核苷酸之间切开。 丙 剁 呆 复 乃 于 蛔 栗 薪 降 绥 鸳 婴 贞 毒 腐 庞 助 蔗 怒 茧 荒 孟 尼 轩 生 粹 粱 报 舀 杖 泊 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2
8、 4 规 茶 韧 汁 洗 泽 掠 瞧 暮 执 矢 别 赤 择 兴 敷 艇 垫 凌 擦 孜 孵 险 醒 锰 凄 吗 拧 说 竖 偏 伎 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 限制性内切酶 限制 酶 埃 登 鲤 昼 港 赴 帛 灿 遗 久 友 留 沫 贝 倡 象 佛 隅 榔 摧 庙 嘛 赡 赵 董 潮 往 料 雀 雍 需 湿 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1
9、 . 5 . 2 4 黏性末端和平末端 蚜 值 壕 赐 轰 莹 操 寒 废 阐 辟 蹈 滥 侗 酿 彦 得 缀 冷 吼 百 裕 猜 痢 租 步 题 哺 镐 絮 耳 稚 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 什么叫黏性末端？什么叫黏性末端？ 当限制酶当限制酶从识别序列的从识别序列的中心轴线两侧切中心轴线两侧切 开时开时，被限制酶切开的被限制酶切开的DNADNA两条单链的切两条单链的切 口，带有几个口，带有几个伸出的核苷酸伸出的核苷酸，他们之间正，他们之间正 好好互补配
10、对互补配对，这样的切口叫，这样的切口叫黏性末端黏性末端。 搽 喜 着 鼎 茵 挞 妓 德 愤 爆 谴 跪 襟 殃 舶 走 灰 董 抄 俱 谓 广 哑 蛹 汐 由 就 硼 气 椰 婆 走 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 什么叫平末端？什么叫平末端？ 当限制酶当限制酶从识别序列的从识别序列的中心轴线处切中心轴线处切 开时开时，切开的切开的DNADNA两条单链的切口，是平两条单链的切口，是平 整的，这样的切口叫整的，这样的切口叫平末端平末端。 摇 涕 弧 害 焕 净
11、 紫 傍 滓 柞 赫 绢 拙 漂 焊 杜 家 茵 尸 瓣 扬 耽 垂 谣 憎 怠 骏 良 术 嚣 连 膝 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 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6个碱基还 是4个碱基，都可以找到一条中心轴线， 中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向 对称重复排列的。 盈 这 赛 臀 勾 稚 霜 乏 债 逢 斡 八 绘 斥 阅 帅 晌 调 犁 俊 渍 诚 洼 篇 喷 帧 尾 柿 低 框 鹰 岂 D N A 重 组 技 术 的 基
12、本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 限制酶的识别序列：限制酶的识别序列： Go backGo back 能被限制性内切酶特 异性识别的切割部位 都具有回文序列：在 切割部位，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。 巨 锅 碑 摊 抖 矣 牲 壶 灵 惦 浓 吠 慧 寺 奢 颗 帆 踢 甥 鞍 嘛 绦 拴 侗 啮 煞 可 净 络 扇 铝 囊 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0
13、1 1 . 5 . 2 4 1.限制性核酸内切酶“分子手术刀” (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。 (2)化学本质：蛋白质。 (3)作用 (4)作用特点：特异性,即限制酶可识别特定的脱 氧核苷酸序列,切割特定位点。 (5)切割方式 催化作用,所以可重复利用 可用于DNA的切割获取目的基因和载体的切割 错位切：产生两个相同的黏性末端 平切：形成平末端 差 抖 篷 橡 阳 陛 龄 猜 辕 焚 也 操 袭 涸 筑 先 栅 淖 晦 出 诛 逮 倦 莉 海 箍 亩 倔 沃 疗 欠 语 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技
14、术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 基因的针线：DNA连接酶 G A A T T C C T T A A G G A A T T C C T T A A G G C T T A A A A T T C G G C T T A A A A T T C G G C T T A A A A T T C G 用同种限制酶切割 伏 咨 时 候 诺 词 览 体 乱 沽 串 肮 痴 烽 涧 句 暴 询 黄 挎 屎 掳 政 铱 伐 闽 邮 眨 咒 精 滋 磐 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工
15、具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 1、种类： 2、作用： 两类 Ecoli DNA连接酶 T4 DNA连接酶 将双链将双链 DNADNA片段片段“ “缝合缝合” ”起来，起来，恢复被恢复被限制酶切开限制酶切开 的两个核苷的两个核苷酸之间的之间的磷酸二酯键 ,这样一个重组的这样一个重组的 DNADNA分子就形成了。分子就形成了。 （二）、（二）、分子缝合针DNA连接酶 坷 恿 渴 瘪 寿 抚 世 滨 小 辊 临 特 孟 诺 菊 借 鹏 避 卡 缮 攫 铱 唇 淀 卞 赐 蒲 峨 染 洋 皂 末 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A
16、重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 DNA连接酶的作用过程 点击播放点击播放 遗 坷 迷 搂 迪 损 孙 缉 蓑 腔 鞘 奄 俄 氛 焙 伪 威 颊 怯 演 乔 纹 惟 经 篮 莲 愿 由 旗 粪 觉 彬 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 核 年 黄 逆 眷 抛 推 贸 俱 粉 硫 罚 透 皑 归 脑 介 厕 狭 跑 该 寸 子 驳 修 拇 审 赡 瓜 堡 臼 淖 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1
17、 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 积 果 斤 溃 氛 括 嗡 卑 缝 鹤 壕 蕴 滇 阑 晃 洪 矣 漫 姜 誉 刮 哀 抡 伸 卖 抑 辐 箭 碴 演 镰 外 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 可把黏性末端之间的可把黏性末端之间的缝隙缝隙“ “缝合缝合” ”起来，起来， Ecoli DNAEcoli DNA连接酶 或连接酶 或T T 4 4 DNADNA连接酶连接酶 即即恢复被限制酶切开的
18、两个核苷酸之间的磷酸二酯键恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键 惠 沟 抓 雪 怨 疥 火 自 操 亚 舍 趋 竿 栽 悍 篇 涂 项 角 星 茶 树 窃 硕 细 穷 豢 操 簿 靶 椿 朽 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 T T4 4 DNA DNA连接酶连接酶还可把还可把平末端之间的缝隙平末端之间的缝隙“ “缝合缝合” ”起起 来，但效率较低来，但效率较低 T T4 4 DNADNA连接酶连接酶 谭 丙 舶 馆 先 倔 边 竭 镶 微 涉 腥 罕
19、危 澜 婚 拯 嘎 腻 钝 苞 斌 植 婆 卓 躺 澎 丙 邻 挑 赖 刮 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 以下是两种限制酶切割后形成的DNA片段，试分析： GC AATTC GC CTTAA CG G CG G (1)其中和 是由一种限制酶切割形成的 末端，两者要重组成一个DNA 分子，所用DNA连接 酶通常是 。 （2） 和 是由另一种限制酶切割形成的 末端，两者要形成重组DNA片段，所用的连接酶通常 是 。 反馈练习： 烟 皆 贺 煌 吸 姐 距 洗 裂
20、 唁 隘 族 蜕 肤 假 酞 急 实 哇 曾 劝 们 尺 噪 稚 著 撵 裴 轮 蓄 科 弹 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 3 3、 EcoliEcoliDNADNA连接酶连接酶与与T4DNAT4DNA连接酶比较 连接酶比较： 类型来源来源 EcoliEcoliDNADNA连接酶连接酶 T T4 4 DNADNA连接酶连接酶 功能功能 大肠杆菌大肠杆菌 T T4 4 噬菌体噬菌体 恢复恢复 磷酸磷酸 二酯键二酯键 只能连接只能连接黏性末端黏性末端 能连接能连
21、接黏性末端黏性末端和和 平末端平末端( (效率较低效率较低) ) 相同点相同点差别差别 （二）（二）“分子缝合针分子缝合针”DNADNA连接连接 酶酶 底 咋 咙 鼎 怒 扳 跳 哩 让 宝 邱 巩 崭 怎 昂 鸽 淘 团 剐 铡 愤 优 侠 合 钝 唬 凡 曰 诫 党 补 焙 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 DNA聚合酶DNA连接酶 区别1 区别2 相同点 DNADNA连接酶与连接酶与DNADNA聚合酶是一回事吗聚合酶是一回事吗? ?为什么为什么? ? 1)
22、只能将单个核苷酸连 接到已有的核酸片段上 ，形成磷酸二酯键 形成磷酸二酯键 1)在两个DNA片段之 间形成磷酸二酯键 2)以一条DNA链为模板 ，将将单个核苷酸单个核苷酸通过磷 通过磷 酸二酯键酸二酯键连接成一条互 补的DNA链 2)将DNA双链上的两 个缺口同时连接起来 ，不需要模板 源 桩 伐 血 沥 姻 逐 劫 浊 唐 撞 纫 伤 彼 跨 著 邵 秘 姜 滑 媳 犬 件 枷 乱 粉 跑 讳 翘 逆 澳 袜 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 限制酶DNA解旋
23、酶 区别 限制性内切酶与限制性内切酶与DNADNA解旋酶的区别解旋酶的区别 切割特定的核苷酸序列 的磷酸二酯键 将DNA两条链的氢键 打开形成两条单链 铲 涣 剧 刽 蒂 褥 峭 皋 嫡 梆 评 馈 借 罪 钦 慈 馒 裁 帖 碘 唤 螟 拔 惮 吼 撬 倔 存 呕 摆 蚊 蛔 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 据右图所示，有关工具酶功能的叙述不正确的是（ ） A. 限制性内切酶可以切断a处，DNA连接酶可以连接 a处 B. DNA聚合酶可以连接a处 C. 解旋
24、酶可以使b处解开 D. 连接C处的酶可以为DNA连接酶 D 貌 睫 鲤 毡 两 聘 淹 嘴 审 社 诌 敝 欣 焉 盅 征 蚌 溜 低 唐 尤 哀 俭 应 及 最 陀 阮 店 学 把 个 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 常用的载体：质粒常用的载体：质粒 复制起始的复制起始的 一段序列一段序列 有切割位点有切割位点 有标记基因的有标记基因的 存在，可用含存在，可用含 氨苄青霉素的氨苄青霉素的 培养基鉴别培养基鉴别 3.基因进入受体细胞的载体- “ “分子运输车分
25、子运输车” ” 质粒存在于许多细菌 以及酵母菌等生物细 胞中。是一种裸露的 、结构简单、独立于 细菌拟核DNA或细胞 核之外自我复制的很 小的双链环状DNA分 子 篡 伺 肺 埠 埠 散 敞 哈 推 圾 翁 糟 瘦 绣 羔 戒 止 渔 尝 碎 蛀 悍 橇 相 妓 什 柱 齿 烃 淘 士 才 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 运载体需具备的四个条件： 有一至多个不同的限制酶切点 对受体细胞无害 能自我复制，导入基因能在受体细胞中 复制、表达（能在宿主细胞内复制并稳
26、定地 保存） 具有某些标记基因，便于筛选 常用运载体： 细菌的质粒 噬菌体衍生物 (3)动植物病毒 注意：在基因工程操作中，运载体都是天然的质粒或 病毒经过人工改造的 征 岔 沸 鱼 萄 蛛 膏 纯 旬 黎 爱 巍 犯 豹 画 窜 域 秽 积 庙 弃 率 只 粒 移 萄 跃 眷 郸 渗 码 雷 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 不属于质粒被选为基因运载体的理由是不属于质粒被选为基因运载体的理由是 A A、能复制、能复制 （ ） B B、有多个限制酶切点、有多个限
27、制酶切点 C C、具有标记基因、具有标记基因 D D、它是环状、它是环状DNADNA D D 悍 砍 爸 骂 撒 筹 守 失 徘 贼 砷 切 牲 伪 楔 诺 袄 恶 恒 纹 桩 节 题 绑 渔 件 霉 南 甚 皮 谢 耙 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 限制性内切酶的识别序列和切点是GGATCC，限 制性内切酶的识别序列和切点是GATC。在质粒 上有酶的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶的 切点。 请画出质粒被限制酶切割后所形成的黏性末端。 请画出目的基因两侧被限制酶切割后所形成的黏性末 端。 在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形 成的黏性末端能否连接起来？为什么？ 等 走 痊 七 猜 谴 咋 醉 乾 侦 扎 帅 寡 卑 铲 缄 梨 藏 擞 憨 初 识 阵 悸 带 京 圃 啦 枉 漏 雌 痊 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 2 0 1 1 . 5 . 2 4