《基础工程的工具——酶与载体》课件VIP专享VIP免费

《基因工程的工具——酶与载体》•什么叫基因工程？基因工程，又叫DNA重组技术。是指按照人们的愿望，在DNA分子水平上进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因技术，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。知识回顾基因工程的概念基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程结果DNA重组技术生物体外基因DNA分子水平人类需要的新生物类型和产品剪切→拼接→导入→表达1.1DNA重组技术的基本工具•基因工程培育抗虫棉的关键步骤：抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出来抗虫基因与载体“缝合”抗虫基因进入棉花细胞抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出来抗虫基因与载体“缝合”抗虫基因进入棉花细胞•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“分子手术刀”——限制性核酸内切酶“分子缝合针”——DNA连接酶“分子缝合针”——DNA连接酶“分子运输车”——基因进入受体细胞的载体“分子运输车”——基因进入受体细胞的载体（一）限制性核酸内切酶——“分子手术刀”•①来源：主要从原核生物中分离纯化出来。•②种类：已从近300种微生物中分离出4000种限制酶。•③作用：1.能识别双链DNA的某种特定核苷酸序列2.使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。T磷酸二酯键1234512345A一个核苷酸核糖上第3位的羟基与下一个核苷酸核糖上第5位的磷酸羟基脱水缩合成酯键，该酯键称3,5磷酸二酯键。具有特异性。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子，④作用特点：大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成少数的识别序列由4、5或8个核苷酸组成⑤限制酶的识别序列：（一）限制性核酸内切酶——“分子手术刀”黏性末端黏性末端大肠杆菌的一种限制酶(EcoRⅠ)只能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。EcoRI限制酶的切割SmaⅠSmaⅠ平末端平末端平末端平末端•SmaI限制酶的切割：只能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切开。•想一想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（如图），中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向、对称、重复排列的。•限制酶所识别序列的特点：•要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性(平)末端？要切两个切口，产生四个黏性(平)末端。•如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？会产生相同的黏性(平)末端，然后让两者的黏性(平)末端黏合起来，就似乎可以合成重组的DNA分子了。思考思考??（二）“分子缝合针”——DNA连接酶①作用:②作用原理：催化磷酸二酯键形成把切下来的DNA片段拼接成新的DNA，即将脱氧核糖和磷酸连接起来。（二）“分子缝合针”——DNA连接酶③类型：类型类型E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶来源功能大肠杆菌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)相同点差别（二）“分子缝合针”——DNA连接酶DNA连接酶和DNA聚合酶是一回事吗？比较项目DNA聚合酶DNA连接酶不同点形成磷酸二酯键的方式只能将单个脱氧核苷酸加到已有的核酸片段的3’末端的羟基上，形成磷酸二酯键是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键。是否需要模板以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条互补的DNA链是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来，不需要模板是否参与基因工程不参与参与相同点①它们的化学本质都是蛋白质。②两者均属于酶，具有酶的基本属性和特点。③两者都形成磷酸二酯键，即在相邻核苷酸的3位碳原子的羟基与5位碳原子上所连接的磷酸基团的羟基之间形成。④两者均参与DNA的复制、逆转录等过程。将外源基因送入受体细胞。(三)基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”①载体的作用：质粒λ噬菌体的衍生物动植物病毒等②载体的种类：•质粒：裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体（即拟核DNA）之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。有标记基因的存在，可用含氨苄青霉素的培养基鉴别。有切割位...