基因工程及其应用-课件.ppt

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1、第2节基因工程及其应用如果可以，你最希望增加哪种生物的哪种基因？如果给我蛛丝蛋白基因，我就是蜘蛛侠！想象与现实课题：如何用大肠杆菌来生产人的胰岛素？糖尿病患者需要终生注射胰岛素。长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取胰岛素，1t胰腺只能提取40-50g，其产量之低和价格之高可想而知。读一读：教材P102-103页，并思考下列问题：探究活动一：让大肠杆菌生产人的胰岛素为了得到能生产胰岛素的大肠杆菌，需要提取人的什么基因？再把该基因放到哪里去？怎样才能放进去？探究活动一：让大肠杆菌生产人的胰岛素做一做：利用分发的实验材料制作能生产胰岛素的大肠杆菌比一比：哪个小组完成的最快？实验材料模拟对象纸

2、带纸环剪刀胶带塑料罐人的DNA分子运载体限制酶连接酶大肠杆菌想一想：探究活动一：让大肠杆菌生产人的胰岛素【问题1】为了将胰岛素基因导入大肠杆菌，你使用了哪些工具？1、基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶(限制酶)二、基因工程的基本工具【问题2】限制酶为什么能够准确地将胰岛素基因从人的DNA上切割下来？GAATTCCTTAAGEcoRⅠ只能识别GAATTC序列，并在G和A之间切割DNA。CTTCATCAATTCCCTAAGAAGTAGCTAAGGGATTGGCATCTTAAGATTCCGTAG双链DNACCCGGGGGGCCCSmaⅠ：只能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切开。CTCCCGGA

3、ATTCCCTAAGAGGGCCCTAAGGGATTGGCATCTTAAGATTCCGTAG双链DNA常见限制酶的识别序列及酶切位点：①特异性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。通过认识这些限制酶，你觉得限制酶有什么特点？1978年诺贝尔生理学或医学奖探究活动二：限制酶切割DNA任务：假设剪刀模拟的是限制酶EcoRⅠ，请用此酶处理你拿到的两条具有一定碱基序列的纸带（分别表示人类和大肠杆菌的一段DNA）。两条DNA分子的碱基序列是否相同？在用剪刀剪切纸带之前，你首先要做的是什么？想一想：【问题3】限制酶切割的是DNA分子结构中的哪个位置呢？DNA平面结构②

4、作用位点：磷酸二酯键注意：限制酶切割的是磷酸二酯键，而不是碱基之间的氢键。思考：不同的DNA分子用同种限制酶切割后形成的黏性末端是否是相同的？③作用结果：产生的两个末端相同；两个末端伸出的碱基之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。【问题4】限制酶切割DNA分子后形成的两个切口（末端）有什么特点？SmaⅠ：只能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切开。CCCGGGGGGCCCCCCGGGGGGCCC平末端思考：是不是所有的限制酶切割DNA之后形成的都是黏性末端呢？探究活动三：DNA连接酶连接DNA片段任务：假设胶带模拟的是DNA连接酶，请用此酶将“活动二”中切开的人类DNA与大肠杆菌DNA连

5、接起来。【问题5】DNA连接酶连接的是DNA分子的哪个结构？2、基因的“针线”—DNA连接酶二、基因工程的基本工具CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAGGGCATCTTAAAATTCCGTAG同种限制酶切割后产生的黏性末端可以通过形成键“黏”在一起，但这还不是正常的DNA分子，因为尚未形成。碱基互补配对氢磷酸二酯键想一想：探究活动一：让大肠杆菌生产人的胰岛素【问题6】纸环在实验中起什么作用？纸环上的抗氨苄青霉素基因有什么作用？3、基因的运载体（分子运输车）二、基因工程的基本工具①作用：将目的基因送入受体细胞②具备条件：a.

6、具有标记基因，便于判断是否进入到受体细胞中b.具有酶切位点，以便外源基因插入c.能在宿主细胞中复制和表达小资料：质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物的细胞中，是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的双链环状DNA分子。除了质粒，常用的运载体还有哪些？想一想：探究活动一：让大肠杆菌生产人的胰岛素【问题7】将人的胰岛素基因转入大肠杆菌中表达可划分为哪几个大的步骤？1、提取目的基因三、基因工程的基本步骤胰岛素基因(目的基因)限制酶人的DNA分子2、目的基因与运载体结合三、基因工程的基本步骤目的基因黏性末端黏性末端限制酶重组DNADNA连接酶质粒同种相同请完成概念图：1980年，伯格和桑格因成功地构建了第

7、一个体外重组DNA分子而获得诺贝尔化学奖。3、将目的基因导入受体细胞三、基因工程的基本步骤基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌、动植物细胞等。为了让目的基因顺利地进入受体细胞，通常还要对一些受体细胞进行增大通透性的处理。【问题8】如何检测大肠杆菌中是否成功导入了胰岛素基因？4、目的基因的检测与鉴定三、基因工程的基本步骤加氨苄青霉素的选择培养基抗氨苄青霉素基因胰岛素基因【问题9】如何证明你的转基因实验成功了？科技