基因工程的工具课件.ppt

1、限制性内切酶 （3）.举例：大肠杆菌的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。 （5）作用结果：形成DNA片段末端 ①平末端：平切（相同部位） ②黏性末端：错位切（不同部位） 思考： 1.细菌的基因之所以能“嫁接”到棉花细胞内，原因是 。 知识小结几种酶的比较 3.种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。 运载体 三、基因操作的基本步骤 1、提取目的基因 ①基因文库：储存某种生物基因的菌群的总 称，不是指生物基因。 ②基因组文库：某个含有所有基因的受体菌。指某个个体。 ③部分基因文库（cDNA文库）：某个含有部分基因的受体菌。 ④基因库：一个种群所有基因的总称，指基因。 4）目的基因的扩增：PCR技术 ①原理：DNA复制 ②结果：目的基因成指数增长 ③步骤：变性（解旋为单链）+引物，退火，延伸（DNA聚合酶作用），多次重复 ④原料：DNA模板、4种脱氧核苷酸、引物、DNA聚合酶、ATP ⑤复制方向：只能从5’端向3’端延伸 原因：DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从3’端延伸DNA链。 小 结 1、基因治疗概念： 四、基因治疗曙光初照 把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，是治疗遗传病的最有效的手段。 （把特定的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，从而达到治疗疾病的目的） 2、实例： 将腺苷酸脱氨酶基因转入取自患者的淋巴细胞中，再将这种淋巴细胞转入患者体内。 (1)对严重复合型免疫缺陷症的治疗 3、基因治疗的类型 体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞，进行培养，然后在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。 体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移的治病方法。（如将治疗囊性纤维病的正常基因转入患者肺组织） 4、基因治疗的发展现状：处于初期的临床试验阶段 5、用于基因治疗的基因种类：正常基因、反义基因和自杀基因 总结：基因工程在农业上的应用 （1）改良农作物的品质 （培育高产、稳产和具优良品质的品种） （2）培育抗逆性品种 将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。 （三）用转基因的动物生产药物 设问:就基因药物而言，最理想的表达场所是哪里？ 转基因动物的乳腺。 （1）乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入体内循环，不会影响转基因动物本身的生理代谢反应。 （2）从乳汁中获取目的基因产物，产量高，易提纯，表达的蛋白质已经过充分的修饰加工，具有稳定的生物活性。 （3）从乳汁中源源不断获得目的基因的产物的同时，转基因动物又可无限繁殖。 设问:为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场所呢？ ①获取目的基因（例如血清白蛋白基因） ②构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子） ③显微注射导入哺乳动物受精卵中 ④形成胚胎 ⑤将胚胎送入母体动物 ⑥发育成转基因动物（只有在产下的雌性个体中，转入的基因才能表达）。 思考:用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程是怎样的？ * 基因工程 结　　果 基本过程 操作水平 操作对象 操作环境 生物体外 基因 ＤＮＡ分子水平 剪切 拼接 导入 表达 人类需要的基因产物 基因拼接技术或DNA重组技术 实质：基因重组 （二）　基因操作的工具 １、基因的剪刀──限制性内切酶（限制酶） 　　一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切割点上将DNA 分子切断。 指一类酶，非一种酶。 （1）作用部位：磷酸二酯键 （2）特点：专一性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 （4）来源：主要从原核生物中分离 原因：限制酶是在生物体(主要是微生物)内的一种酶，能将外来的DNA切断，对自己DNA无害，保护细胞原有遗传信息，由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性内切酶。 而真核生物一般有其他保护措施。 解析：（1）对象：供体细胞的DNA和质粒都要用限制酶处理。 （2）限制酶作用的位点是磷酸二酯，而不是碱基之间的氢键。 什么叫黏性末端？ 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。 比较1．限制酶与解旋酶有什么区别？ 【分析】限制酶主要作用于两个核苷酸之间的磷酸二酯键，而解旋酶主要作用于碱基对之间的氢键（如图所示）。a处为限制酶作用位点，b处则为解旋酶作用位点。 重播 1.要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？ 要切两个切口，产生四个黏性末