1.1《DNA重组技术的基本工具》课件

专题1

基因工程

基因工程的概念是指按照人们的愿望，进行严格的设计， 通过体外DNA重组技术和转基因技术，赋 予生物以新的遗传特性，创造出更符合人 们需要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DNA重组技术；也叫基因拼 接技术。

基因工程概念的分析基因工程的别名 基因拼接技术或DNA重组技术 操作环境 生物体外 基因 操作对象 DNA分子水平 操作水平 基因重组 原理 人类需要的生物类型和生物产品 目的

1.1 DNA重组技术的基本工具“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”-- 基因进入受体细胞的载体

1、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”

(1)来源：主要是原核生物；

(2)种类： 约4000种；

(3)作用：识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸 序列，并且使每一条链中特定部位的两 个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。 (6个,4、5、8个) (4)结果： 黏性末端 形成两种末端 平末端

当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，产生的是黏性末端。 当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，产生的是平末端。

2、 DNA连接酶——“分子缝合针” E· DNA连接酶 (黏性末端) coli (1)种类： T4 DNA连接酶 (黏性末端和平末端)(2)作用部位： 磷酸二酯键

DNA聚合酶与DNA连接酶相同 区别

DNA聚 合酶

DNA连 接酶

在单链上将一个个脱氧核苷酸连 形成 接起来 磷酸 二酯 将两个DNA片段连接起来； 键 将DNA双链上的两个缺口同时 连接起来

DNA

的 复 制

3、载体——“分子运输车”(1)载体的作用 将 目的基因 转移到受体细胞中去。 (2)常用的载体 细菌细胞质的质粒 λ噬菌体的衍生物 动植物病毒

质粒是基因工程最常用的载体。 质粒是一种裸露的、结构简单、独 立于细菌拟核DNA之外，并且具有自 我复制能力的双链环状DNA分子。 最常用的质粒是大肠杆菌的质粒， 其中常含有抗药基因，如四环素的 标记基因。质粒的存在与否对受体 细胞生存没有决定性作用，但复制 只能在受体细胞内完成。

(3)作为运载体必须具备的条件 能够在受体细胞中自我复制并稳定地保存。

具有一个或多个限制酶切点，以便与外源 基因连接。 具有某些标记基因，便于进行筛选。 必需是安全的，不会对受体细胞有害。 注意：真正用作运载体的质粒都 是人工改造过的。

习题:已知标记基因有抗四环素基因和抗氨苄青霉素的基 因,现探讨某细菌的质粒中有无标记基因或标记基因是什 么?请设计实验、预期实验结果，并得出相应的实验结论

对照组： 不添加抗

生素

实验组1: 添加一定浓 度的四环素

实验组2: 添加一定浓 度的氨苄青 霉素

实验组3:添 加一定浓度的 四环素和氨苄 青霉素

对照组 预期一 预期二 预期三 预期四 + + + +

实验组1 + + — —

实验组2 + — + —

实验组3 + — — —

结

论

既含有抗四环素基因也 含有抗氨苄青霉素基因 只含有抗四环素基因 只含有抗氨苄青霉素基因

既不含有抗四环素基因也 不含有抗氨苄青霉素基因