DNA重组技术的基本工具讲解

基因工程的产物
定向基因改造设想
设想 一
设想 二
设想 三
能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？
能否让细菌“吐出”蚕丝？
能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等 珍贵的药物？
基因工程的概念
DNA重组技术 生物体外 基因
DNA分子水平 剪切 → 拼接 → 导入→ 表达 人类需要的新生物类型和产品
转基因技术实现了一种生物的某些性状 在另一种生物中表达。
T4 DNA连接酶还可把平末端之间的缝隙“缝合”
起来，但效率较低
T4DNA连接酶
• 常用的载体：质粒
有标记基因的 存在，可用含 氨苄青霉素的 培养基鉴别
有切割位点
能复制并带着 插入的目的基 因一起复制
课下作业
1.整理、复习本节课的学习的内容； 构建知识框架。
2.做课后作业：思考与探究。
中国卫生部通报：2004年 ７月，狂犬病列法定报告传染 病死亡数之首。发病死亡率近 100%
能产生狂犬病抗体 蛋白的转基因烟草
据WTO调查： 2005年全世界约有糖尿病患者1.8亿 人，我国约6000万。
治疗糖尿病特效药—— 胰岛素
每100kg 猪或牛的胰腺中仅可提取4~5g。
1979年，美国将人的胰岛素基因重组到大肠杆菌 内，实现了细菌生产胰岛素，大大降低了生产成本， 提高了胰岛素的供应量。
粘质沙雷氏杆菌 （Serratia marcesens）
大肠杆菌 （Escherichia coli R）
SmaⅠ EcoRⅠ
3 作用特点：
• 识别特定核苷酸序列,切断磷酸二酯键 • 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
5
A
磷
4
1
酸
3
2
二
酯
Go back
EcoRⅠ
黏性末端
黏性末端
Go back
重复演示
二、“分子缝合针” —— DNA连接酶 ①作用:
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.
②作用原理：
催化磷酸二酯键形成
E·coli DNA连接酶
或T4DNA连接酶
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
普通棉花 抗虫棉
问题探讨：
苏云金芽孢杆菌
毒蛋白
苏云金芽孢杆菌含有一 种可以合成毒蛋白的基因。
让细菌的毒蛋白基因在 棉花细胞中表达，可培育出 抵抗棉铃虫害的抗虫棉。
想一想需要做哪些关键工作？
• 关键步骤：
一： 抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内 提取出来
二： 抗虫基因与载体DNA、棉花DNA“缝合 ”
三： 抗虫基因进入棉花细胞
• 上述关键步骤需要哪些工具？
一： “分子手术刀”—— 限制性核酸内切酶
二： “分子缝合Biblioteka Baidu”—— DNA连接酶
三： “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 主要来源： 原核生物
2 种类与命名：
现在已经从约300种微生物中分离出了约4000 种限制性内切酶(限制酶)。
5
T
键
4
1
3
2
Go back
• 限制酶的识别序列：
Go back
• 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。
SmaⅠ
平末端
平末端
EcoRⅠ
黏性末端
黏性末端