基因工程及其应用上课用

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1、第二节基因工程及其应用1、定义：一、基因工程原理？水平?又叫基因拼接技术或DNA重组技术。一种生物的某种基因提出，修饰改造，放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。基因重组目的？对象？DNA分子水平基因定向地改造生物的遗传性状二基因操作工具基因的“剪刀”基因的“针线”基因的运输工具——限制性内切酶——DNA连接酶——运载体思考：三种工具是不是全是酶？1、基因工程的“”指“限制性核酸内切酶”主要在原核生物中一种限切酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定切点切割磷酸二酯键切点:分布：特点:“”GAATTCCTTAA

2、GCTTAAGAATTCGEcoRI：大肠杆菌的一种限制酶。能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。结果：产生两个粘性末端（碱基互补配对）剪开脱氧核苷酸间的磷酸二酯键CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG练习使用EcoRI剪切目的基因CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG目的基因黏性末端讨论：要想从DNA上切下目的基因，应切几个切口？产生几个黏性末端？2个切口4个黏性末端——DNA

3、连接酶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。磷酸二酯键磷酸二酯键2、基因工程的“”——DNA连接酶DNA连接酶可把相同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。磷酸二酯键磷酸二酯键2、基因工程的“”DNA连接酶连接两个DNA片段上的磷酸二酯键甲片段CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATT乙片段GGCATCTTAAAATTCCGTAG形成重组DNA分子GGCATCTT

4、AAAATTCCGTAG碱基互补配对形成氢键3、基因工程的“运载体”常用的有质粒、噬菌体、动植物病毒等1.能在宿主细胞中复制并稳定保存2.具多个限制酶切点----能与目的基因连接3.对宿主细胞无害4.具有标记基因—检测目的基因是否导入到受体细胞作为运载体必须具备哪些条件？三基因工程的操作步骤1提取目的基因2目的基因与运载体结合3将目的基因导入受体细胞4目的基因的检测与鉴定用同一种限制酶切割：获得相同的粘性末端DNA连接酶连接形成重组DNA分子目的基因成功表达：产生相应的蛋白质或表达相应的形状利用标记基因对受体细胞进行筛选1

5、、基因工程与作物育种四基因工程的应用2、基因工程与药物研制3、环境保护: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。环境监测：基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。优点：目的性强，育种周期短，克服远缘杂交不亲和的障碍原理：基因重组2．下列有关基因工程技术的叙述，正确的是A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和运载体B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞时因为细菌繁殖快D．只要目的基因进入了受体细胞就能实现成功表达C【例1】

6、如图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是()。A．①②③④B．①②④③C．①④②③D．①④③②C规律总结几种酶的比较种类项目限制酶DNA连接酶DNA聚合酶解旋酶作用底物作用部位作用特点作用结果DNA分子DNA片段脱氧核苷酸DNA分子磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键氢键切割特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开连接双链DNA片段两个核苷酸之间的磷酸二酯键只能将单个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸链上将DNA两条链之间的氢键打开形成黏性末端形成重组

7、DNA分子形成新的DNA分子形成单链DNA分子基因工程药品——胰岛素、干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、疫苗3、　环境保护：“超级细菌”自然环境中有一类叫做假单胞杆菌的细菌能分解石油，但是每一种假单胞杆菌只能分解石油中的一种烃类。1975年，科学家用基因工程的方法，把能分解三种烃类的基因都转移到能分解另一种烃类的假单胞杆菌中，创造出了能同时分解四种烃类的“超级细菌”，可以高效分解泄漏的石油。转基因食品安全吗?!三、转基因生物、食品的安全性有利：不利：对人有害的超级细菌、病毒练习：1．下列有关基因工程的叙述，正确的

8、是A．限制酶只用于提取目的基因B．细菌体内的环状的DNA均可作运载体C．DNA连接酶可用于目的基因与运载体的连接D．重组DNA分子一旦进入受体细胞，基因工程则完成C转入荧光素酶蛋白基因的发荧光烟草蓝色妖姬世界上的花颜色众多，可仔细想来，蓝色的并不多见，这是因为花瓣里的花青素不容易形成蓝色物质。但的确存在