人教版教学课件DNA重组技术的基本工具.ppt

1.1 DNA重组技术的基本工具重组技术的基本工具授课班级：高二（授课班级：高二（11班）班）江阴一中江阴一中 陶刚琴陶刚琴蓝色素基因蓝色素基因三色紫罗兰三色紫罗兰玫瑰玫瑰导入导入一、基因工程的概念一、基因工程的概念目的基因目的基因受体细胞受体细胞提供的材料提供的材料1、一段含有三色紫罗兰蓝色素基因的、一段含有三色紫罗兰蓝色素基因的DNA片段片段2、受体细胞、受体细胞-玫瑰体细胞玫瑰体细胞要实现三色紫罗兰的蓝色素基因在玫瑰体要实现三色紫罗兰的蓝色素基因在玫瑰体细胞内表达从而获得相应性状，我们该怎细胞内表达从而获得相应性状，我们该怎么做呢？么做呢？基因工程培育蓝色妖姬的关键步骤：基因工程培育蓝色妖姬的关键步骤：关键步骤一：关键步骤一：在在体外体外对含有三色紫罗兰蓝色对含有三色紫罗兰蓝色素素基因基因的的DNA分子进行分子进行切割切割关键步骤二：关键步骤二：三色紫罗兰蓝色素三色紫罗兰蓝色素基因基因与质粒与质粒连接连接关键步骤三：关键步骤三：三色紫罗兰蓝色素三色紫罗兰蓝色素基因基因导入导入受受体体(玫瑰）细胞玫瑰）细胞基因的基因的基因的基因的剪刀剪刀剪刀剪刀限制酶限制酶限制酶限制酶基因的基因的基因的基因的针线针线针线针线DNADNA连接酶连接酶连接酶连接酶基因的基因的运载工具运载工具载体载体提供的物品：提供的物品：剪刀、针线、载体剪刀、针线、载体-环状环状DNA、一种含有目的基因的一种含有目的基因的DNA片段、片段、另一种生物体的体细胞。另一种生物体的体细胞。提示：剪刀、针线无情，请小心。提示：剪刀、针线无情，请小心。以大肠杆菌细胞内获得得以大肠杆菌细胞内获得得ECOR1为例为例限制酶的作用：能识别双链限制酶的作用：能识别双链DNA分子的某种分子的某种特定核苷酸序列特定核苷酸序列，并且准确地在每一条中，并且准确地在每一条中特特定部位的两个核苷酸之间定部位的两个核苷酸之间切割。切割。（一）限制性核酸内切酶（一）限制性核酸内切酶 分子手术刀分子手术刀二、二、DNA重组技术的基工具重组技术的基工具（一）限制性核酸内切酶（一）限制性核酸内切酶 分子手术刀分子手术刀AAT TGGGGCCAAT TCCT TT TCCGGAAAA磷酸二酯键：磷酸二酯键：即脱氧核糖、磷即脱氧核糖、磷酸之间的连接酸之间的连接中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的。黏黏性性末末端端平平末末端端（一）限制性核酸内切酶（一）限制性核酸内切酶 分子手术刀分子手术刀（三）基因进入受体细胞的载体（三）基因进入受体细胞的载体 分子运输车分子运输车 具备哪些条件才能充当具备哪些条件才能充当“分子运输车分子运输车”？1、外源、外源DNA片段怎样才能插入载体呢？片段怎样才能插入载体呢？2、插入载体的、插入载体的DNA片段怎样才能确保自己在受片段怎样才能确保自己在受 体细胞分裂时不被丢失从而稳定地存在于子体细胞分裂时不被丢失从而稳定地存在于子 细胞内？细胞内？3、目的基因是否进入受体细胞，你如何察觉？、目的基因是否进入受体细胞，你如何察觉？4、如果载体对受体细胞有害将怎样？、如果载体对受体细胞有害将怎样？1、载体必须具备的条件：、载体必须具备的条件：A、具有多个、具有多个限制酶切点限制酶切点，以便与外源基因插，以便与外源基因插 入其中；入其中；B、具有特殊的遗传、具有特殊的遗传标记基因标记基因，便于进行筛选。，便于进行筛选。C、能够在宿主细胞中、能够在宿主细胞中复制并稳定地保存复制并稳定地保存；D、对受体细胞、对受体细胞无害无害（双链（双链DNA分子、载体分子、载体DNA分子大小应合适等。）分子大小应合适等。）（三）基因进入受体细胞的载体（三）基因进入受体细胞的载体 分子运输车分子运输车（三）基因进入受体细胞的载体（三）基因进入受体细胞的载体 分子运输车分子运输车能复制并带着插能复制并带着插入的目的基因一入的目的基因一起复制起复制有切割位点有切割位点标记基因将标记基因将来可用含青来可用含青霉素的培养霉素的培养基鉴别。基鉴别。2、基因工程中通常利用、基因工程中通常利用质粒质粒作为载体作为载体质粒是一种裸质粒是一种裸露的、结构简露的、结构简单独立于细菌单独立于细菌染色体之外、染色体之外、具有自我复制具有自我复制能力的双链环能力的双链环状状DNA分子。分子。3、载体种类：、载体种类：除质粒外，还有入噬菌体的衍生物、除质粒外，还有入噬菌体的衍生物、动植物病毒等动植物病毒等 （三）基因进入受体细胞的载体（三）基因进入受体细胞的载体 分子运输车分子运输车（二）（二）DNA连接酶连接酶 分子缝合针分子缝合针 2、作用部位：磷酸二酯键、作用部位：磷酸二酯键G A A T T C C T T A A G GP AP1、作用：把两条双链把两条双链 之间的缝隙之间的缝隙“缝合缝合”起起来。来。DNA片段片段要实现目的基因与载体的连接则在要实现目的基因与载体的连接则在对其切割时应选用对其切割时应选用同一种同一种限制酶。限制酶。1、用、用DNA连接酶连接两个相同的黏性连接酶连接两个相同的黏性末端要连接几个磷酸二酯键？用限制性末端要连接几个磷酸二酯键？用限制性内切酶切一个特定基因要切断几个磷酸内切酶切一个特定基因要切断几个磷酸二酯键？二酯键？（二）（二）DNA连接酶连接酶 分子缝合针分子缝合针二、二、DNA重组技术的基工具重组技术的基工具根据酶的来源不同，可以将这些酶分为两类：根据酶的来源不同，可以将这些酶分为两类：1.1.从大肠杆菌中分离得到：从大肠杆菌中分离得到：E.coliDNAE.coliDNA连接酶，连接酶，只能只能将双链将双链DNADNA片段互补的片段互补的黏性末端黏性末端之间连接。之间连接。2.2.从从T T4 4噬菌体中分离到：噬菌体中分离到：T T4 4连接酶，连接酶，既既可以可以“缝缝合合”双链双链DNADNA片段互补的片段互补的黏性末端黏性末端，又又可以可以“缝合缝合”双链双链DNADNA片段的片段的平末端平末端，但连接平末端，但连接平末端之间的效率比较低。之间的效率比较低。3、分类、分类（二）（二）DNA连接酶连接酶 分子缝合针分子缝合针1、请从结构分析，为什么不同生、请从结构分析，为什么不同生物的物的DNA能够重组？能够重组？