基因工程的操作工具.ppt

问题探讨：转基因的的抗虫棉 　　　苏云金杆菌含有一种可以合成毒蛋白的基因。 　　　让细菌的毒蛋白基因在棉花细胞中表达，可培育出抵抗棉铃虫害的抗虫棉。 思考：1.转基因技术实现了一种生物的某些性状在另一种生物中表达。这些性状的表达与我们学过的基因的什么过程有关？2.基因工程培育抗虫棉需要做哪些关键工作？ （一）限制性核酸内切酶——“分子手术刀” ⒈主要来源： 3.种类与命名：现在已经从约300种微生物中分离出与约4000种限制性内切酶(限制酶)。 　 　 　 DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？ (三）“分子运输车” ——基因进入受体细胞的载体 ⒈载体需要的条件： 　　⑴有1~多个限制酶切点 　　⑵对受体细胞无害 　　⑶导入基因能在受体细胞中复制、表达 　　⑷有某些标记基因，便于筛选 ⒉常用运载体： 　 ⑴细菌的质粒 　 ⑵噬菌体或某些动植物病毒 * 什么叫基因工程？ 基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。该技术是在生物体外，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。 基因工程的概念 实质 结果 基本过程 操作水平 操作对象 操作环境 基因工程的别名 基因拼接技术或DNA重组技术 生物体外 基因 DNA分子水平 定向改造生物的遗传性状获得人类需要的基因产物 剪切 → 拼接 → 导入 → 表达 基因重组 苏云金杆菌 毒蛋白 普通棉花　　抗虫棉 综合应用：简述基因工程培育抗虫棉的过程 普通棉花(无抗虫特性) 苏云金杆菌 提取 抗虫基因 与运载体连接 导入 棉花细胞(含抗虫基因) 棉花植株(有抗虫特性) 表达 检测 DNA(基因)　　　mRNA 蛋白质(性状) 体现出密码子在生物界是通用的！ 转录 翻译 基因工程培育抗虫棉的关键步骤： 关键步骤一： 抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出来 关键步骤二： 抗虫基因与运载体DNA连接 关键步骤三： 抗虫基因导入受体(棉花)细胞 解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？ 关键步骤一的工具： 关键步骤二的工具： 关键步骤三的工具： 基因的剪刀——限制性内切酶 基因的针线——DNA连接酶 基因的运载工具——运载体 原核生物 识别特定核苷酸序列,切断磷酸二酯键 SamⅠ EcoRⅠ 几种最常用的限制酶及其识别和作用位点 GAATTCCTTAAG CCCGGGGGGCCC 2.作用特点： Go back EcoRⅠ SmaⅠ 粘质沙雷氏杆菌 （Serratia marcesens） 大肠杆菌 （Escherichia coli R） Go back 练习：流感嗜血杆菌的d菌株( Haemophilus influenzae d )中先后分离到3种限制酶，则分别命名为: HindⅠ、HindⅡ和HindⅢ EcoRⅠ 黏性末端　　　　 黏性末端 Go back 4.作用结果：产生黏性末端或平末端 EcoRⅠ 黏性末端　　　　 黏性末端 Go back 重复演示 SmaⅠ 平末端　　　平末端 Go back ……GAATTC…… ……CTTAAG…… ……GAATTC…… ……CTTAAG…… EcoRⅠ ……GAATTC…… ……CTTAAG…… ……GAATTC…… ……CTTAAG…… 不同来源的DNA片段混合 将不同种来源的DNA片段连接起来 生物A基因片段 生物B基因片段 ……G　　AATTC…… ……CTTAA　　G…… ……G　　AATTC…… ……CTTAA　　G…… 酶切 (二) DNA连接酶——“分子缝合针” 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，这样一个重组的DNA分子就形成了。 可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来， E·coli DNA连接酶或T4DNA连接酶 即恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键 T4 DNA连接酶还可把平末端之间的缝隙“缝合”起来，但效率较低 不同，DNA聚合酶是在复制过程中将一个个游离的脱氧核苷酸连接在子链上。 相同点是都参与形成磷酸二酯键。 　⑶假如目的基因导入受体细胞后不能复制或不能转录，转基因生物能有预想的效果吗？ 　⑴作为分子运输车——载体，如果没有切割位点将会怎样？ 　⑵霍乱菌的质粒多个限制酶切点，你会用它来做分子运输车吗？ 　⑷目的基因有没有进入受体细胞，如何去发现？ 难点探究 Go on *