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第一章 基因工程. 海淀实验中学 张可文. 红色荧光蛋白. 基因表达. 红色荧光蛋白基因. 目的基因. 转基因生物. 概念:. 把一种生物的 基因 转入另一种 生物体 中, 使其产生我们需要的 基因产物 ,或让它获得新的 遗传性状 ,定向改造生物的新技术。. DNA. “ 针线”. “ 剪刀”. “ 运载体”. 20 世纪 50 年代,相继有两个实验室在研究噬菌体宿主 范围时发现:. 噬菌体寄生于天然宿主 A 品系的大肠杆菌. 将噬菌体转移于 B 品系大肠杆菌时不能繁殖. - PowerPoint PPT Presentation
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第一章 基因工程海淀实验中学 张可文
红色荧光蛋白
红色荧光蛋白基因
基因表达
把一种生物的基因转入另一种生物体中, 使其产生我们需要的基因产物,或让它获得新的遗传性状,定向改造生物的新技术。
目的基因 转基因生物概念:
“ 剪刀” “ 运载体” “ 针线”
DNA
20 世纪 50 年代,相继有两个实验室在研究噬菌体宿主范围时发现:
噬菌体寄生于天然宿主 A 品系的大肠杆菌将噬菌体转移于 B 品系大肠杆菌时不能繁殖
A 品系大肠杆菌 B 品系大肠杆菌
• 1962 年, arber 发现,噬菌体 DNA 在 B品系中, DNA 被切割成片段(降解)
• 1968 年,两位科学家从 B 品系大肠杆菌中发现一种酶 ---- 可识别特定的脱氧核苷酸序列,并切割外源 DNA 分子。
• 推测这种酶对于大肠杆菌有何作用?
限制性内切酶对抗外来 DNA
细菌细胞病毒病毒 DNA
限制性内切酶
病毒注入 DNA分子
限制性内切酶切割入侵的 DNA
切 割
细菌的自我保护系统
限制性内切酶限制性内切酶
DNA 片断
DNA
磷酸二酯键
氢键
BamHI GGATCCCCTAGG
EcoRI GAATTCCTTAAG
AAGCTT TTCGAAHindIII
NotI
SacI GAGCTCCTCGAG
SalI GTCGACCAGCTG
XbaI TCTAGAAGATCT
ApaI GGGCCC CCCGGG
部分限制性内切酶识别序列部分限制性内切酶识别序列
SmaI
AluI AGCTTCGA
CCCGGGGGGCCC
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限制酶名称限制酶名称 限制酶名称限制酶名称识别序列识别序列 识别序列识别序列
回文序列
GCGGCCGCCGCCGGCG
Bam HⅠ
GGATCCCCTAGG
HindⅡ
GTCGACCAGCTG
平末端 黏性末端回文序列: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
++GTCCAG
GACCTG ++G
CCTAG
GATCC G
( EcoRI)
A A G C T TT T C G A A
A A G C T TT T C G A A
DNA
A B C DDNA
HindⅢ 切割位点
出现概率: 1/46
各种型号“剪刀” 限制性内切酶限制性内切酶
1967 年,世界上有五个实验室几乎同时发现了 DNA连接酶,这种酶能够参与 DNA 裂口的修复。
迄今已从近 300 种微生物中分离出了约 4000 种限制酶。
DNA 连接酶
连接的部位: 磷酸二酯键
下列片断在 DNA 连接酶的作用下能连接起来吗?
• 平末端与平末端• 平末端与粘性末端• 粘性末端与粘性末端
√×
不一定,相同的粘性末端可以连接
?
目的基因 受体细胞运载体
问:运载体具备什么特点才能完成此操作?
基因很难进入受体细胞中,即使进入也不能进行复制和表达
运载体的特点 1 :
能进入并在宿主细胞内稳定保存并大量复制;
自然界生物可以将自身的遗传物质注入其他生物体内,并进行复制表达?
常用的运载体:质粒、病毒
细菌的质粒:自主复制的双链、闭合、环状 DNA 分子;可以在细胞间转移
? 重组质
粒DN
A连接
酶
受体细胞运载体的特点 2 : 有限制酶酶切位点
相同限制
酶
…… CTTAA
GCTTAA
G
CTTAA
GCTTAA
G
目的基因
目的基因所在片段
运载体
PStⅠ
DNA 连接酶
重组 DNA 运载体自连 目的基因 自连
CTTAAGCTTAA
GCTTAA
CTTAA
G
G
PSt Ⅰ
运载体的特点 3 : 有标记基因
pBR322 质粒结构
如果外源 DNA插入,氨卞青霉素抗性基因失活
标记基因
进行筛选
限制性内切酶识别序列
外源基因连接PStⅠ
PStⅠ
自主复制
操作
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