基因工程 完整版PPT

1、DNA重组技的基本工具专题基因工程豆科植物的根瘤能够固定空气中的氮资料一：目前，全球的氮肥生产耗费世界总电力的3%-4%，且农作物只能吸收氮肥的1/10,造成了大面积土壤和水质的污染。资料分析引入蜘蛛能够吐出蛛丝资料二：蛛丝是自然界最奇特的物质之一，它具有极强的韧度，其韧度是同样直径钢材的好几倍。但与家蚕不同，蜘蛛不能家养，因为它们会互相吞食，所以不可能建立人工饲养蜘蛛的农场。30多年来，科学家们一直试图找到利用其他生物体来制造蛛丝的办法。 资料三 以往，治疗糖尿病的胰岛素是从动物胰腺中提取的，从100千克猪、牛等动物的胰腺只能提取34克胰岛素，治疗一个患者需宰杀4050头牛，这种药物的造价就

2、可想而知了。 微生物可以有分泌产物，且微生物繁殖速率快设想一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”蛛丝？设想二能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？设想三经过多年的努力，科学家于20世纪70年代创立了可以定向改造生物的新技术基因工程。专题1 基因工程基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术 是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切” 和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的新的生物类型和生物产品。基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程实质结果基因拼接技术或DNA重组技

3、术生物体外基因DNA分子水平人类需要的基因产物剪切 拼接 导入 表达基因重组DNA重组技术的基本工具准确切割DNA的工具（“分子手术刀”）限制性内切酶DNA片段的连接工具（“分子缝合针”）DNA连接酶基因转移工具（“分子运输车”）基因进入受体细胞的载体基因的大小以纳米计算，要对它进行剪切、拼接等操作，没有非常精细的工具是不行的。进行基因操作最少需要以下三种工具：思考在自然界中有一些生物的DNA可能进入另一种生物的细胞中。我们有没有学过相关的实例？现今存在的生物为什么没有在长期的进化过程中被外源DNA的入侵而灭绝，仍能保持一种稳定状态？怎样才能使外来的DNA失效从而保护自身？思考从哪里可以找到这

4、种切割外来的DNA而对自身不切割的物质？科学家是怎样找到这种酶的？这种酶具有什么作用？（1）限制酶 分布：主要在原核生物中。 作用特点:专一性，识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 结果：产生黏性未端和平末端 举例：EcoR1限制酶、Sma1限制酶 与我们学过的DNA酶相同吗？识别序列的特点作用是什么两者的区别这两种酶切的特点切断的是什么键 T磷酸二酯键1234512345 AAATTGCCTTAAG限制酶的识别特点以中轴线双侧的DNA上碱基呈反向对称，重复排列 如：GAA TTC CCC GGG CTT AAG GGG CCC限制性内切酶（EcoR）作用过程点击播放粘性末端与平头末端DNA连接

5、酶连接酶的作用：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。？ 基因进行了切割以后就有了切口， 怎样才能将有切口的基因与其他基因缝合在一起呢？（2）DNA连接酶 连接的部位：磷酸和脱氧核糖之间的键： 磷酸二酯键（梯子的扶手） 结果：两个相同的未端的连接。举例：Ecoli DNA连接酶 T4 DNA连接酶 与DNA聚合酶相同吗二者在性质上的区别DNA连接酶“分子缝合针” DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，即把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子就形成了。DNA连接酶的作用过程点击播放C T T A AG A A T T C G重组DNA分子（外源

6、基因）？如何将外源基因送入受体细胞呢？基因进入受体细胞的载体假如目的基因导入受体细胞后不能复制将怎样？作为载体没有切割位点将怎样？目的基因是否进入受体细胞，你如何察觉？如果载体对受体细胞有害将怎样？如果不能分离会怎样？作为载体的必要条件能自我复制有切割位点能与目的基因结合能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内复制并表达；有遗传标记基因对受体细胞无害、容易分离比较容易得到大肠杆菌的质粒： 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。质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性作用，但复制只能在宿主细胞内成。3、基因的运输工具运载体能复制并带着插入的目的基因一起复制有切割位点有标

7、记基因的存在，将来可用含青霉素的培养基鉴别。练习在基因工程中，切割运载体和含有目的基因的DNA片段，需使用（ ）同种限制酶 B. 两种限制酶同种连接酶 D. 两种连接酶基因工程常用的受体细胞有（ ）(1)大肠杆菌 （2）枯草杆菌（3）支原体 （4）动植物细胞A. （3）（4） B. （1）（2）（4）C. （2）（3）（4） D. （1）（2）（3）不属于质粒被选为基因运载体的理由是 A、能复制 （ ） B、有多个限制酶切点 C、具有标记基因 D、它是环状DNAD练习3) 基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是 （ ） A、人工合成目的基因 B、目的