1-1基因工程的工具.ppt

你知道胰岛素如何生产吗？ 胰岛素是能够降低人体血糖浓度的唯一激素，也治疗胰岛素依赖型糖尿病的唯一特效药； 从1吨猪胰脏中只能提取10g胰岛素； 现在生产胰岛素的方法：细菌表达！ 你对基因工程的认识 通过基因工程技术可以实现什么目标？ 基因工程的操作对象是什么？ 是在什么水平上操作？ 基因工程 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫作DNA重组技术。 基因工程的理论基础 DNA是遗传物质的证明 ： 生物的主要遗传物质是DNA，细菌转化实验还证明DNA可以从一种生物体转移到另一种生物个体。 DNA双螺旋结构： 所有生物的DNA都是双螺旋结构，为把不同生物的DNA拼接在一起提供理论依据。 中心法则的确立： 阐明生物遗传信息流动的方向。 遗传密码的破译： 从微生物到人类共用一套遗传密码，为外源基因在受体细胞中成功表达提供理论依据。 基因工程的技术基础 基因转移载体的发现：质粒 工具酶的发现：限制酶、连接酶、逆转录酶 DNA合成和测序技术的发明 DNA体外重组的实现：两种病毒的DNA体外重组 重组DNA表达实验的成功：实现了物种间基因交流 第一例转基因动物的问世：转基因小鼠 PCR技术的发明：体外扩增DNA 技术 将噬菌体转移于B品系大肠杆菌时不能繁殖 1968年，两位科学家从B品系大肠杆菌中发现一种酶----可识别特定的脱氧核苷酸序列，并切割外源DNA分子。 一、限制性内切酶（分子手术刀） 二、DNA连接酶（分子缝合针） pBR322质粒结构 三、基因进入受体细胞的载体（分子运输车） 体外重组DNA要点 用同种限制性内切酶处理目的基因和运载体，得到相同的黏性末端 用DNA连接酶将目的基因与运载体的黏性末端连接，组成重组运载体 理想结果： 如果外源DNA插入，氨卞青霉素抗性基因失活 标记基因 进行筛选 限制性内切酶 识别序列 外源基因连接 PStⅠ PStⅠ 自主复制 运载体应具有多个标记基因，有利于进行筛选 利用拓印法选择出缺少抗氨苄青霉素能力的大肠杆菌。 培养基中加氨苄青霉素 具有抗氨苄青霉素能力的菌落 选择出没有抗氨苄青霉素能力的工程菌 没有抗氨苄青霉素能力的菌落被淘汰 （1）作用：将目的基因导入受体细胞，并大量复制。 （2）具备的条件： A、能在宿主细胞内复制并稳定地保存； B、具有多个限制酶切点，以便于插入目的基因； C、具有某些标记基因，便于筛选和鉴定。 （3）种类：质粒（细菌和酵母菌）、噬菌体和动植物病毒。 操作 运载体（质粒） ＋ DNA分子 一种限制性内切酶 一个切口 两个黏性末端 两个切口 获得目的基因 重组DNA分子（重组质粒） DNA连接酶 体外重组DNA的基本方法 目的基因 复制起点 标记基因1 标记基因2 标记基因3 重组DNA （重组质粒） 1.右图中4个DNA分子，彼此间具有黏性末端的一组是 （ ） A.①② B.②③ C.③④ D.①④ D 2.DNA连接酶的重要功能是 （ ） A.DNA分子复制时母链与子链之间形成氢键 B.黏性末端碱基之间形成氢键 C.两条DNA黏性末端之间的缝隙连接起来 D. A、B、C都不正确 C 例题1：酵母菌的维生素、蛋白质含量高，可生产食品和药品等。科学家将大麦细胞的LTPl基因植入啤酒酵母菌中，获得的啤酒酵母菌种可产生LTPl蛋白，并酿出泡沫丰富的啤酒。基本的操作过程如下：(1) 该技术定向改变了酵母菌的性状，这在可遗传变异的来源中属于 。 基因重组 (2)要使运载体与LTPl基因连接，首先应使用 进行切割。假如运载体被切割后，得到的分子末端序列为 ，则能与该运载体连接的LTPl基因分子末端是 。 A 限制性内切酶 (3)切割完成后，采用 酶将运载体与LTPl基因连接，连接后得到的DNA分子称为 。 (4)此操作中可以用分别含有四环素、青霉素的两种选择培养基进行筛选，则有C进入的酵母菌在选择培养基上的生长情况是 。 DNA连接酶 重组DNA(重组质粒) 在含有青霉素的培养基上能存活，但在含有四环素的培养基上不能存活 例题2：已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点（箭头所指），如果该DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会形成a、b、c、d四种不同长度的DNA