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第6章从杂交育种到基因工程微生物可以快速繁殖并分泌产物以往，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4－5克胰岛素，治疗一个患者需宰杀40－50头牛，用这种方法生产的胰岛素产量低，价格昂贵，远远不能满足需求。【资料分析】由此我们可以提出什么对人类有益的设想呢？设想（2）能否让水稻等植物也能够固定空气中的氮？（3）能否让人拥有鹰的眼睛、狼的耳朵，豹的速度，熊的力量……（1）能否让微生物产生出人的胰岛素呢？经过科学家们的努力，一些设想已经成为了现实。下面我们就来看看课本“问题探讨”中实例。为什么能把

2、一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上呢？不同生物的DNA在结构上是统一性的；几乎所有的生物都共用一套密码子。问题探讨“嫁接”了人胰岛素基因的大肠杆菌这种“嫁接”是如何实现的呢，杂交育种可以做到吗？提示：从不同生物的DNA分子结构特点和不同生物基因表达所用的密码子特点进行分析。1、概念：一、基因工程的概念3、基本原理：基因重组操作环境操作对象操作水平基本过程优点2、对概念的理解基因可以定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。剪切→拼接→导入→表达分子水平生物体外二、基因工程的基本工具1、基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶（简称限制酶）2、基因的“针

3、线”——DNA连接酶3、基因的运载体（1）特性：专一性，即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。（2）来源：主要来源于微生物。（3）实例：大肠杆菌的EcoRⅠ限制酶能专一识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。1、基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶（简称限制酶）（1）切割后产生的两个黏性末端有什么特点？思考:（2）要想从DNA分子中部剪切下某个目的基因，需要几个切口，产生几个黏性末端？是相同的2个4个黏性末端黏性末端2、基因的“针线”——DNA连接酶碱基互补配对形成氢键（1）两种来源不同的DNA用同种限制酶切

4、割后，黏性末端通过什么方式连接起来？提问：磷酸二酯键磷酸二酯键氢键连接过程：动画（2）DNA连接酶连接的是什么部位?连接脱氧核糖与磷酸之间的缺口接下来我们通过构建一个模型来练习一下限制酶和DNA连接酶的使用。以EcoRI为例构建重组DNA分子模型【模型构建】（1）使用EcoRI切割DNA分子（2）模拟用DNA连接酶连接DNA片段如何将外源基因送入受体细胞呢？3、基因的运载体（1）作用：将外源基因送入受体细胞。（2）常见种类：质粒、噬菌体和动植物病毒等。（3）质粒①本质：存在于许多细菌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环状DNA分

5、子。②结构：见右图大肠杆菌质粒的分子结构示意图根据质粒的结构及其作用，推测运载体应该具有什么特点?1、能够在宿主细胞内复制并稳定保存；２、具有一个或多个限制酶切割位点，以便与外源基因相连；３、具有标记基因，便于进行筛选。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目的基因的检测和鉴定4三、基因工程的操作步骤提取目的基因目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞目的基因的检测和鉴定提取目的基因目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞提取目的基因目的基因与运载体结合目的基因的检测和鉴定将目的基因导入受体细胞提取目的基因目的基因与运载体结合小

6、结基因工程基因工程的概念基因工程的原理基因工程的基本工具基因工程的操作步骤DNA连接酶运载体限制性核酸内切酶目的基因的检测和鉴定将目的基因导入受体细胞提取目的基因目的基因与运载体结合1．下列有关基因工程技术的正确叙述是()A、重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、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是因为细菌繁殖快D、只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达C【课堂巩固】2．下列黏性末端最可能由同一种限制酶切割而成的是()BA．①②B．①③C．①④D．②③ThankYou!ByeBye!限制酶（

7、EcoRⅠ）作用过程DNA连接酶的作用过程CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG（1）使用EcoRI切割DNA分子CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATT黏性末端目的基因GGCATCTTAAAATTCCGTAG（2）模拟用DNA连接酶连接DNA片段GGCATCTTAAAATTCCGTAG重组DNA分子甲片段GGCATCTTAAAATTCCGTAGTAAGAGGGAGTCCCTCTTAAAATTCTCCCTGAGGGAGAAT乙片段TAAGAGGGAGTCCC

8、TCTTAA乙片段