《基因工程简介》PPT课件.ppt

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1、基因工程简介基因工程的基本内容一、基因工程（基因拼接技术或DNA重组技术）2、原理：基因重组3、研究水平：分子水平1、概念在生物体外，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的方法。它能定向改造生物的遗传性状。苏云金芽孢杆菌能产生一种蛋白质，使棉花害虫----棉铃虫致死。经过多年的努力，科学家于20世纪70年代创立了可以定向改造生物的新技术——基因工程。将苏云金芽孢杆菌抗虫基因移植到棉花的细胞中，使棉花具有抗虫害的作用。将抗虫基

2、因移植到棉花的细胞中，使棉花具有抗虫害的作用。假如你作为一名研究者来完成这一项工作，那么你会遇到哪些困难或需要解决哪些问题呢？1、如何将抗虫基因从苏云金芽孢杆菌的DNA上切割下来？2、如何将抗虫基因送入棉花细胞中？想一想基因工程的基本内容一、基因工程的概念原理：基因重组研究水平：分子水平二、基因操作的工具1、基因的剪刀——限制性内切酶GAATTCGCTTAAAATTCGCTTAAG例如：从大肠杆菌中发现的一种限制性内切酶黏性末端基因工程的基本内容一、基因工程的概念原理：基因重组研究水平：分子水平二、基因操作的工具1、基因的剪刀——限制性内切酶各种限

3、制酶能识别和切割不同的序列，即具有专一性基因工程的基本内容一、基因工程的概念原理：基因重组研究水平：分子水平二、基因操作的工具1、基因的剪刀——限制性内切酶具有专一性2、基因的针线——DNA连接酶思考：DNA连接酶催化的是DNA结构中的哪根化学键？基因工程的基本内容一、基因工程的概念原理：基因重组研究水平：分子水平二、基因操作的工具1、基因的剪刀——限制性内切酶具有专一性2、基因的针线——DNA连接酶使前一个脱氧核苷酸链的脱氧核糖和下一个脱氧核苷酸链的磷酸连接起来基因工程的基本内容一、基因工程的概念原理：基因重组研究水平：分子水平二、基因操作的工具

4、1、基因的剪刀——限制性内切酶具有专一性2、基因的针线——DNA连接酶3、基因的运输工具——运载体例：大肠杆菌的质粒大肠杆菌的质粒，其中含有抗药基因，如四环素的标记基因。质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性作用，但复制只能在宿主细胞内成。基因工程的基本内容一、基因工程的概念原理：基因重组研究水平：分子水平二、基因操作的工具1、基因的剪刀——限制性内切酶具有专一性2、基因的针线——DNA连接酶3、基因的运输工具——运载体运载体必须具备的特点⑴能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。⑵具有多个限制酶切点。⑶具有某些标记基因。1）质粒2）噬菌体和动植物病毒常

5、用的运载体主要有思考？1、只有原核生物才具有质粒吗？2、质粒都是环状DNA分子，对不？基因工程的基本内容一、基因工程的概念二、基因操作的工具三、基因操作的基本步骤1、提取目的基因（1）从供体细胞的DNA中直接分离基因（2）人工合成基因获取真核细胞的目的基因一般用人工合成基因的方法直接分离基因最常用的方法——鸟枪法鸟枪法（散弹射击法）：用限制酶将供体细胞中的DNA切成许多片段，将这些片段分别载入运载体，然后通过运载体分别转入不同的受体细胞，让供体细胞提供的外源DNA的所有片段分别在各个受体细胞中大量复制（即扩增），从中找出含有目的基因的细胞，再利用一

6、定发方法将目的基因的DNA片段分离出来。人工合成基因1）反转录法：以目的基因转录成的信使RNA为模板，反转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获得所需的基因。目的基因的mRNA单链DNA(cDNA)双链DNA(即目的基因)反转录合成人工合成基因2）根据已知的氨基酸序列合成DNA法：蛋白质的氨基酸序列mRNA的核苷酸序列结构基因的核苷酸序列推测推测目的基因化学合成上述三种目的基因提取的方法有何优缺点？优点缺点鸟枪法反转录法根据已知氨基酸合成DNA法操作简便广泛使用工作量大，盲目，分离出来的有时并非一个基因专一性强操作过程麻烦，m

7、RNA很不稳定，要求的技术条件较高专一性最强仅限于合成核苷酸对较少的简单基因提取目的基因的新技术1）DNA合成仪：基因比较小，核苷酸序列又已知，可通过DNA合成仪直接合成使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增。2）PCR技术基因工程的基本内容一、基因工程的概念二、基因操作的工具三、基因操作的基本步骤1、提取目的基因2、目的基因与运载体重组目的基因与运载体重组1）用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个切口，露出黏性末端。2）用同一种限制酶切断目的基因，使其产生相同的黏性末端。3）将切下的目的基因片段插入质粒的切口处，再加入适量DNA连接酶，形成了一个

8、重组DNA分子（重组质粒）目的基因与运载体的结合过程，实际上是不同来源的基因重组的过程。思考？目的基因与运载体重组这一步骤