《基因工程及其应用》PPT课件.ppt

基因工程及其应用 第六章《从杂交育种到基因工程》 又称基因拼接技术,或重组DNA技术。 通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向的改造生物的遗传性状。 基因工程 原 理： 操作水平： 结 果： 基因重组 DNA分子水平 定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。 能产生人胰岛素的大肠杆菌 培育转基因大肠杆菌的过程： 普通大肠杆菌 (不能分泌胰岛素) 人体组织细胞 提取 胰岛素基因 与运载体DNA拼接 导入 大肠杆菌(含胰岛素基因) 转基因大肠杆菌 (能分泌胰岛素) 培育转基因大肠杆菌的关键步骤： 1.ONE 胰岛素基因从人体细胞内提取出来 2.TWO 胰岛素基因与运载体DNA连接 3.THREE 胰岛素基因导入受体(大肠杆菌)细胞 基因的“剪刀” 基因的“针线” 基因的运载体 如:EcoRI 1、该限制酶只能识别GAATTC的序列，并在G和A之间切割。说明了限制酶具有的特性是 。 专一性 1.基因的剪刀—限制性核酸内切酶 基因操作的工具： CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAA AATTCCGTAG 练习使用EcoRI 剪切目的基因 限制酶 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。 b a 切开的是磷酸二酯键 2、基因的针线——DNA连接酶 DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来（形成磷酸二酯键），是把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子才能形成。 使用DNA连接酶制作重组DNA分子 甲片段 CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT 乙片段 GGCATCTTAA AATTCCGTAG 重组DNA分子 GGCATCTTAA AATTCCGTAG b a (多选题)如图,下列有关酶功能的叙述中,正确的是 A.切断a处的酶为限制性内切酶B.连接a处的酶为DNA连接酶C.切断b处的酶为解旋酶D.连接b处的酶为RNA聚合酶 ABC 3.基因的运输工具——运载体 常用的运载体： （1）质粒（主要存在于 原核生物或酵母菌，是一个能自主复制的环状DNA分子） （2）噬菌体 （3）动植物病毒 大肠杆菌的质粒 思考：作为运载体必须具备哪些条件？ 1.能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。 2.具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。 3.具有某些标记基因，便于进行筛选。 如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。 基因工程的操作步骤（重点）： 提取目的基因 1 目的基因与运载体结合 2 将目的基因导入受体细胞 3 目的基因的检测和表达 4 1、用一定的 切割质粒，使其出现一个切口，露出 2、用 切割目的基因，使其产生相同的 3、将切下的目的基因片段插入质粒的 处，再加入适量的 ，形成一个重组DNA分子。 限制酶 粘性末端 同一种限制酶 粘性末端 切口 DNA连接酶 必威体育精装版款的摩托车 你见过树会走路吗? 一、基因工程与作物育种 抗虫的基因来自苏云金杆菌。苏云金杆菌形成的伴胞晶体是一种毒性很强的蛋白质，能使棉铃虫等害虫死亡。科学家将编码这个蛋白质的基因导入作物，使作物自身具有抵御虫害的能力。 生长快、肉质好的转基因鱼(中国) 乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷) 转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 转鱼抗寒基因的番茄 获得高产、稳产和具有优良品质的农作物和具有抗逆性的作物新品种。 2、基因工程与药物研制 我国生产的部分基因工程疫苗和药物 　　许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。 　　微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。 　　胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。 　　将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！使其价格降低了30%-50%! 3、　环境保护　　基因工程做成的“超级细菌”能吞食