第1节基因工程的基本原理和技术.ppt

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1、抗虫棉普通棉回忆旧知识重组DNA转移到动物受精卵中。将人的生长激素基因注射到小白鼠受精卵中，得到的“超级小鼠”。超级小鼠与超级鱼转黄瓜抗青枯病基因的甜椒乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)专题一　基因工程基因工程的别名操作环境操作对象操作水平原理结果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基因重组什么叫基因工程？基因工程操作的四个基本步骤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基因工程培育抗虫棉的简要过程：普通棉花(无抗虫基因)苏云金芽孢杆菌提取抗虫基因与运载体DNA拼接导入棉花细

2、胞(含抗虫基因)转基因棉花植株上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？关键步骤1.ONE提取基因2.TWO基因与运载体DNA连接3.THREE基因导入棉花植株限制性核酸内切酶DNA连接酶运载体1.1DNA重组技术的基本工具一、限制性内切酶“分子手术刀”每种酶识别某种双链DNA分子特定的核苷酸序列，使每一条链中两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。(具专一性)主要是从原核生物中分离纯化出来的，切断外来的DNA，在内部进行，故名限制性内切酶。4000种1、来源：2、种类：3、作用：4、结果：形成两种末端黏性末端平末端T磷酸二酯键1234512345A黏性末端是如何形成的

3、？大肠杆菌(EcoRI)的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。限制酶黏性末端黏性末端黏性末端：被限制酶切开的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。什么叫平末端？平末端是如何形成的？当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，产生的是平末端。当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，产生的是黏性末端。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

4、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。思考题：二、DNA连接酶——“分子缝合针”切断的DNA片段要与受体细胞的DNA连接，你觉得可以用什么酶？1、种类：2、作用部位：两类E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶磷酸二酯键二、DNA连接酶——“分子缝合针”DNA连接酶连接黏性末端之间的磷酸二酯键，形成重组的DNA分子。E.coliDNA连接酶：连接黏性末端T4DNA连接酶：连接黏

5、性末端和平末端DNA连接酶DNA聚合酶连接DNA链双链单链连接部位在两DNA片段之间形成磷酸二酯键将单个核苷酸加到已存在的核酸片段的3’末端的羟基上，形成磷酸二酯键DNA聚合酶和DNA连接酶有何相同点和不同点？运载体：常用主要有两类：1）细菌的质粒(绝大多数是环状DNA分子)2）噬菌体或某些动植物病毒三、基因进入受体细胞的载体—“分子运输车”能带着插入的目的基因一起复制有切割位点标记基因的作用鉴别受体细胞中是否含目的基因。如将来可用含青霉素的培养基鉴别，将含目的基因的细胞筛选出来。运载体1.能够在宿主细胞内复制并稳定保存；2.具有多个限制酶切点以便与外

6、源基因相连；3.具有标记基因，如抗四环素的抗性基因。便于进行筛选．运载体的作用有哪些？一：将外源基因转移到受体细胞中。二：利用运载体在受体细胞内，对外源基因进行复制。2和7能连接形成…ACGT……TGCA…；4和8能连接形成…GAATTC……CTTAAG…；3和6能连接形成…GCGC……CGCG…；1和5能连接形成…CTGCAG……GACGTC…。教材P7思考与探究12.提示：迄今为止，基因工程中使用的限制酶绝大部分都是从细菌或霉菌中提取出来的，它们各自可以识别和切断DNA上特定的碱基序列。细菌中限制酶之所以不切断自身DNA，是因为微生物在长期的进化过

7、程中形成了一套完善的防御机制，对于外源入侵的DNA可以降解掉。生物在长期演化过程中，含有某种限制酶的细胞，其DNA分子中或者不具备这种限制酶的识别切割序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到所识别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。这样，尽管细菌中含有某种限制酶也不会使自身的DNA被切断，并且可以防止外源DNA的入侵3.提示：基因工程中作为载体使用的DNA分子很多都是质粒，即独立于细菌拟核处染色体DNA之外的一种可以自我复制、双链闭环的裸露的DNA分子。是否任何质粒都可以作为基因工程载体使用呢？其实不然，作为基因工程使用的载体必需满足以下条件。（1）载体DN

8、A必需有一个或多个限制酶的切割位点，以便目的基因可以插入到载体上去。这些供目的基因插入的限制酶