基因工程及其应

1、基因工程及其应第1页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二鹰狗？第2页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二虎蚕？第3页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二香蕉还是辣椒？第4页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二请您欣赏能产生人胰岛素的大肠杆菌第5页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二1、基因工程的概念、原理、操作水平、优点。2、基因剪刀是什么？其特点、作用和结果是什么？3、黏性末端有什么特点？其碱基可以通过什么连接？4、基因针线是什么？与DNA聚合酶的异同是什么？5、基因运载体的作用是什么？常用的

2、有哪些？6、质粒的实质是什么？主要存在于哪里？7、基因工程的操作步骤有哪四步？8、简述抗虫棉的培育过程。 基因工程及其应用第6页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二 1、概念：又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。一、基因工程的概念2、原理：基因重组3、操作水平：分子水平4、优势：定向地改造生物的遗传性状 打破种的界限第7页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二基因的“剪刀”限制性核酸内切酶 （限制酶）基因的“针线”DNA连接酶基因的运载体二

3、、基因工程的操作工具第8页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二 1、特点：一种限切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定切点切割DNA分子（专一性）； 2、作用：切断外源DNA，对自身DNA不破坏 3、结果： 错位切-黏性末端 平 切-平末端（一）基因剪刀-限制性核酸内切酶 （限制酶）第9页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二 大肠杆菌的一种限制酶( EcoR1)能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。限制酶第10页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二限制酶第11页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二什么叫黏

4、性末端？ 被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。第12页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二 1、作用：通过形成磷酸二酯键，将脱氧核糖和磷酸交替连接而构成的DNA外侧链上的缺口连接起来。（二）基因针线-DNA连接酶 磷酸二酯键第13页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二2、常用：质粒、噬菌体、动植物病毒（三）基因的运载体 1、作用：将外源基因送入受体细胞质粒实质：环状DNA分子存在：细菌及酵母菌细胞中第14页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二 质粒的存在与否对宿主细胞生

5、存没有决定性作用，但复制只能在宿主细胞内成。第15页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二2、常用：质粒、噬菌体、动植物病毒（三）基因的运载体 1、作用：将外源基因送入受体细胞质粒实质：环状DNA分子存在：细菌及酵母菌细胞中3、必备条件：能在宿主细胞中复制并稳定保存；具有多个限制酶的切点具有标记基因（如抗生素的抗性基因）第16页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二提取目的基因1目的基因与运载体结合2将目的基因导入受体细胞3目的基因的检测与鉴定4三、基因工程的基本步骤第17页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二（一）提取目的基因 1、目的

6、基因：是人们所需要转移或改造的基因。 如苏云金芽孢杆菌的抗虫基因，还有植物的抗病（抗病毒、抗细菌）基因、种子贮藏蛋白的基因，以及人的胰岛素基因、干扰素基因等。直接分离基因（用限制性内切酶）人工合成基因2、目的基因的提取方法3、一般要使用限制性核酸内切酶第18页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二（二）目的基因与运载体结合 1）用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个切口，露出黏性末端。 2）用同一种限制酶切断目的基因，使其产生相同的黏性末端。 3）将切下的目的基因片段插入质粒的切口处，再加入适量DNA连接酶，形成了一个重组DNA分子（重组质粒） 目的基因与运载体的结合过程，实际

7、上是不同来源的基因重组的过程。第19页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二重组质粒的构建过程质粒DNA分子限制酶处理两个切口获得目的基因DNA连接酶重组DNA分子（重组质粒）同一种一个切口两个黏性末端第20页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二四环素抗性基因氨苄青霉素抗性基因第21页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二第22页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二（三）目的基因导入受体细胞 受体细胞不同，导入方法不同。植 物：农杆菌转化法、基因枪法等动 物：显微注射法 微生物：感受态细胞法 显微注射技术第23页，共4

8、0页，2022年，5月20日，22点21分，星期二将目的基因导入植物细胞-农杆菌转化法第24页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二检测鉴定检测转基因生物染色体的DNA 上是否插入了目的基因检测目的基因是否转录出了mRNA检测目的基因是否翻译成蛋白质抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等DNA分子杂交DNA分子杂交（注意与上不同之处）抗原抗体杂交（四）目的基因的检测与鉴定第25页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二四、基因工程的应用基因工程与环境保护3基因工程与药物研究2基因工程与作物育种1第26页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二第27页，

9、共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二抗虫水稻（绿）与非抗虫水稻（黄）第28页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二A：紫外光照射下的转绿色荧光蛋白的 Eustoma (Lisianthus) 花。B：转没有绿色荧光蛋白的空质粒的花，第29页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二转基因龙胆花色奇异转基因蓝猪耳改变花色转基因牵牛花改变了花色第30页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二生长快、肉质好的转基因鱼(中国)乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)第31页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二首只转基

10、因猴诞生，人类未来忧喜参半第32页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！使其价格降低了30%-50%!第33页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质。第34页，共40页，20

11、22年，5月20日，22点21分，星期二 浸染第35页，共40页，2022年，5月20日，22点21分，星期二 (1)细菌的基因之所以能在棉花细胞内表达，产生抗性，其原因是 。 (2)上述过程中，将目的基因导入棉花细胞内使用的方法是 ，目的基因是否插入到受体细胞染色体DNA上，这需要通过检测才能知道，检测采用的最好方法是 。 (3)利用基因工程培育抗虫棉，与诱变和杂交育种相比，具有 和 等优点，但是目前基因工程仍不能取代杂交育种和诱变育种。与基因工程技术相比，杂交育种和诱变育种方法主要具有 的优点。目的性强克服远缘杂交不亲合操作简单所有生物共用一套遗传密码农杆菌转化法DNA分子杂交第36页，共40页，2022年，5月20日，22