选修三基因工程的基本工具课件

愿同学们在新的一年里，健康快乐像马猴，无忧无虑比猿猴，聪明伶俐胜孙猴！好事多如猴毛，成绩猴顺猴顺滴！！愿同学们在新的一年里，健康快乐像马猴，无忧无虑比猿猴，聪明伶选修3生态工程生物技术的安全性和伦理问题胚胎工程细胞工程基因工程现代生物科技专题选修3生态工程生物技术的安全性胚胎工程细胞工程基因工程现代专题一基因工程专题一基因工程专题1.基因工程

基因工程的概念1.1基因工程的基本工具1.2基因工程的基本操作程序

基因工程的发展史1.3基因工程的应用1.4蛋白质工程的崛起专题1.基因工程基因工程的概念1.1基因工程的基本工具1基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新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，因此又叫做DNA重组技术或基因拼接技术。基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望，进行严基因工程的概念这种技术是在生物体外，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基因产物。基因工程的概念这种技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工

为什么能把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上并成功表达？？即：（1）不同生物DNA分子的基本结构是相同的，都遵循碱基互补配对原则。（2）生物界共用一套遗传密码。为什么能把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上并基因工程培育抗虫棉的简要过程：普通棉花(无抗虫特性)苏云金芽孢杆菌提取抗虫基因与运载体DNA拼接导入棉花细胞(含抗虫基因)棉花植株(有抗虫特性)上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？基因工程培育抗虫棉的简要过程：普通棉花(无抗虫特性)苏云金芽基因工程培育抗虫棉的关键步骤：关键步骤一：抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出来关键步骤二：抗虫基因与运载体DNA连接关键步骤三：抗虫基因导入受体(棉花)细胞基因工程培育抗虫棉的关键步骤：关键步骤一：抗虫基因从苏云金芽解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？关键步骤一的工具：关键步骤二的工具：关键步骤三的工具：基因的剪刀——限制酶基因的针线——DNA连接酶基因的运载工具——运载体解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？关键步骤一的工具：基因一、限制性核酸内切酶

——“分子手术刀”分布：主要从原核生物中分离纯化得到作用特点：特异性，即识别双链DNA分子的

特定核苷酸序列，切割特定切点切点：每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的

磷酸二酯键种类：约4000种举例：EcoRI限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开结果：形成两种末端黏性末端平末端一、限制性核酸内切酶

——“分子手术刀”分布：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，中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的。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个限制性内切酶限制酶限制性内切酶限制酶1.什么叫黏性末端？

当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，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。1.什么叫黏性末端？当限制酶从识别序列的中心轴线两侧

DNA被限制酶切断后有两个反向互补的“黏性末端”。被同一种限制切断的几个DNA具有相同的黏性末端，能够通过互补进行配对。DNA被限制酶切断后有两个反向互补的“黏性末端”。被同一2.什么叫平末端？

当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。2.什么叫平末端？当限制酶从识别序列的中心轴线处切限制酶的识别序列：中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称、重复排列的限制酶的识别序列：中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称、要想获得目的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性(平)末端？要切两个切口，产生四个黏性(平)末端。要把目的基因插入运载体的前提是什么必须用同一种限制酶来切割目的基因和运载体。思考?要想获得目的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性(平模型构建1CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG练习使用EcoRI剪切目的基因CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG

目的基因黏性末端模型构建1CTTCATG3.限制酶在原核生物中的作用

原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，但是，生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，以防止外来病原物的侵害。限制酶就是细菌的一种防御性工具，当外源DNA侵入时，会利用限制酶将外源DNA切割掉，以保证自身的安全。所以，限制酶在原核生物中主要起到切割外源DNA、使之失效，从而达到保护自身的目的。含有某种限制酶的细胞，其DNA分子中或者不具备这种限制酶的识别切割序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到所识别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。3.限制酶在原核生物中的作用原核生物容易受到自然界外源DN二、DNA连接酶——“分子缝合针”1.连接酶有两种：一种是从大肠杆菌中分离得到的，称之为E·coli连接酶。另一种是从T4噬菌体中分离得到，称为T4连接酶。2.这两种连接酶催化反应基本相同，都是连接双链DNA的缺口，而不能连接单链DNA。3.E·coli连接酶只能连接黏性末端；

T4连接酶既可“缝合”黏性末端，又可“缝合”平末端。二、DNA连接酶——“分子缝合针”1.连接酶有两种：DNA连接酶——“分子缝合针”DNA连接酶与DNA聚合酶一样吗？为什么？DNA连接酶——“分子缝合针”DNA连接酶与DNA聚合酶一样

可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，E·coliDNA连接酶或T4DNA连接酶即恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，E·co

T4DNA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T4DNA连接酶还可把平末端之间的缝隙“缝合”起来，但效模型构建2使用DNA连接酶制作重组DNA分子甲片段CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATT乙片段GGCATCTTAAAATTCCGTAG

重组DNA分子RecombinantDNAGGCATCTTAAAATTCCGTAG模型构建2使用DNA连接酶制作重组DNA分子甲片段CTTCA答：不是一回事。（在相邻核苷酸的3位碳原子上的羟基与5位碳原子上所连磷酸基团的羟基之间形成）（1）DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段的3′末端的羟基上，形成磷酸二酯键；而DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键。（2）DNA聚合酶是以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链；而DNA连接酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来。因此DNA连接酶不需要模板。此外，二者虽然都是由蛋白质构成的酶，但组成和性质各不相同。答：不是一回事。（在相邻核苷酸的3位碳原子上的羟基与5位碳原选修三基因工程的基本工具课件三、基因的载体——“分子运输车”2.载体必须具备的条件：①能够在宿主细胞中复制并稳定地保存；②具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；③具有某些标记基因，便于进行筛选；（如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等）④对受体细胞无害。1.载体的作用：①将外源基因转移到受体细胞中去。②利用运载体在受体细胞内，对外源基因进行大量复制。3.常用的载体有：

质粒，λ噬菌体的衍生物，动植物病毒等三、基因的载体——“分子运输车”2.载体必须具备的条