基因工程与转基因生物ppt课件.ppt

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1、基因工程与转基因生物享学课堂定向基因改造设想能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？能否让细菌“吐出”蚕丝？能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？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。设想一设想二设想三上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？导入普通棉花(无抗虫特性)某细菌提取抗虫基因棉花细胞(含抗虫基因)棉花植株(有抗虫特性)重组DNA形成关键步骤一：关键步骤二：关键步骤三：抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出来形成重组DNA重组DNA导入受体(棉花)细胞基因工程培育抗虫棉的简要过程二、基因操作的工具关键步骤一的工具

2、：化学剪刀——限制性内切酶关键步骤二的工具：化学浆糊——DNA连接酶关键步骤三的工具：分子运输车——运载体基因工程的“专用工具”1、限制性核酸内切酶GAATTCCTTAAG粘性末端粘性末端来源：主要从原核细胞分离作用：EcoRI限制酶是在生物体(主要是微生物)内的一种酶，一种限制性内切酶只能识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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（切割DNA分子）化学浆糊——DNA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(形成磷酸二酯键)，这样一个重组的DNA分子就形成了。外源基因(

3、胰岛素基因)怎样才能导入受体细胞(大肠杆菌)？导入过程需要运输工具——运载体。常用的运载体主要有两类：1）细菌细胞质的质粒2）噬菌体或某些动植物病毒大肠杆菌的质粒最常用的质粒是大肠杆菌的质粒，其中常含有抗药基因，如抗四环素的标记基因。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完成。三、基因操作的基本步骤四个基本步骤：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）目的基因的检测和表达步骤一：目的基因提取目的基因目的基因是人们所需要转移或改造的基因。如苏云金芽孢杆菌的抗虫基因，还有植物的抗病（抗病毒、抗细菌）基因、种子贮藏蛋

4、白的基因，以及人的胰岛素基因、干扰素基因等。目的基因的提取方法直接分离基因：鸟枪法人工合成基因反转录法根据已知的氨基酸序列合成DNA在获取真核细胞中的目的基因时,一般用人工合成基因的方法.步骤二：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。步骤三：目的基因导入受体细胞常用的受体细胞：有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、

5、酵母菌和动植物细胞等。步骤四：筛选含目的基因的受体细胞受体细胞摄入DNA分子后就说明目的基因完成了表达吗？不能，受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达。表达：通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达怎样检验抗虫基因在棉细胞内是否表达呢？没有抗虫基因的棉植株有抗虫基因的棉植株若不能表达，要对抗虫基因再进行修饰。虫没有死没有表达虫被杀死目的基因表达棉铃虫目前，用基因工程方法生产的药物已经有六十余种，除胰岛素、干扰素外，还有白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、人造血液代用品，以及预防乙肝、狂犬病、百日咳、霍乱、伤寒，虐疾等疾病的各类疫苗。其中一部分药品已经

6、商品化，还有一部分处于临床试验阶段。1997年，我国自己生产的白细胞介素-2、干扰素、乙肝疫苗、人生长激素等几种基因工程药物也已经投产。微生物基因工程转基因西红柿，成熟后不会很快软化，便于运输贮存植物基因工程施用除草剂，杂草被杀死，转基因抗除草剂的玉米不受影响（右侧为未施用除草剂的对照）转基因抗虫杨转基因大米世界上第一只转基因动物动物基因工程转基因奶牛通过基因工程的改造，山羊的奶里可以生产人体白蛋白转基因生物产品的安全性练习1）以下说法正确的是（）所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列质粒是基因工程中唯一的运载体运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与

7、外源基因连接基因控制的性状都能在后代表现出来C练习2）不属于质粒被选为基因运载体的理由是（）能复制有多个限制酶切点具有标记基因它是环状DNAD练习3）有关基因工程的叙述中，错误的是（）DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来限制性内切酶用于目的基因的获得目的基因须由运载体导入受体细胞人工合成目的基因不用限制性内切酶A练习4）有关基因工程的叙述正确的是（）限制酶只在获得目的基因时才用重组质粒的形成在细胞内完重组质粒的质粒都可作为运载体蛋白质的结构可为合成目基因提供资料D练习5）基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行碱基