基因工程的基本内容.ppt

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1、1.沃森和克里克对结构的重大发现和随后的技术创新孕育了基因工程。2.在复制的DNA双螺旋结构上展示的工程菌、牛、羊、鱼、番茄、甜椒、牵牛花等，代表了基因工程三个重要方面的研究成果：转基因微生物、转基因和转基因。综上所述，基因工程的主题：基因工程是按照人们的愿望，进行严格的设计，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，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。从题图中可以看出：从科技探索之路中可以看出：说明没有的研究成果，没有的创新发明，基因工程不可能诞生，也不可能迅速崛起。什么叫基因工程？基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。是指按照

2、人们的意愿,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，然后导入到受体细胞里，定向地改造生物的遗传性状，产生出人类需要的基因产物。基因工程的概念基因工程的概念基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程结　　果基因拼接技术或DNA重组技术生　物　体　外基　　因DNA(分子水平)人类需要的基因产物剪切→拼接→导入实　　质：（定向）基　因　重　组→检测与鉴定基因工程培育抗虫棉的简要过程：基因工程的概念普通棉花(无抗虫特性)苏云金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

3、虫棉的关键步骤是什么？基因工程的概念基因工程培育抗虫棉的关键步骤：关键步骤一：从苏云金杆菌细胞内提取出来抗虫基因关键步骤二：抗虫基因与运载体DNA拼接关键步骤三：抗虫基因导入受体(棉花)细胞解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？（一）基因操作的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：“分子手术刀”——限制性核酸内切酶“分子缝合针”——DNA连接酶“分子运输车”——运载体“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（简称限制酶）（一）基因操作的工具即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子。特点：限制酶是在生物体(主要是

4、微生物)内的一类酶，能将外来的DNA切断，由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶。这类酶存在于原核生物中有什么作用呢？切割外源DNA，使之失效，达到保护自身的目的。专一性限制性核酸内切酶(称限制酶)能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开“分子手术刀”——限制性内切酶（二）基因操作的工具如：大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。限制酶“分子手术刀”——限制性内切酶（一）基因操作的工具限制酶识别序列什么叫黏性末端？（一）基因操作的工具被限

5、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。游离片段DNA分子经限制性核酸内切酶切割产生的DNA片段末端通常有哪两种形式？（一）基因操作的工具有黏性末端和平末端两种那么，在中轴线两侧的双链DNA上的碱基有什么特点呢？不管是产生黏性末端还是平末端，在中轴线两侧的双链DNA上的碱基旋转对称要想获得某个目的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？一个目的基因有几个黏性末端？要切两个切口，产生四个黏性末端，两个。如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？会产生相同的黏性末端。是不是把两者的

6、黏性末端黏合起来，这样就真的合成重组的DNA分子了?实际还不够,还需要DNA连接酶进行连接。（一）基因操作的工具“分子缝合针”——DNA连接酶两者都是将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷之间的磷酸二酯键。但E·coliDNA连接酶只能“缝合”黏性末端不能“缝合”平末端；而T4DNA连接酶既能“缝合”黏性末端又能“缝合”平末端。根据来源不同可分为哪两类？在性质上两者又有什么异同呢？E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。“分子缝合针”——DNA连接酶（一）基因操作的工具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

7、连接起来，这样一个重组的DNA分子就形成了。（一）基因操作的工具DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？为什么？不是一回事。相同点：形成磷酸二酯键但是：1）DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段上，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聚合酶需要以一条DNA链为模板；而DNA连接酶不需要模板。外源基因(如抗虫基因)怎样才能导入受体细胞(如棉花细胞)？（一）基因操作的工具“分子运输车”——载体。载体的作用有哪些？作用一：作为运载工具，将外源基因(抗虫基因)转移到受体细胞(棉花细胞)中去。作用二：利用载体在受体细胞(棉花

8、细胞)内，对外源基因(抗虫基因)进行大