李丞基因工程及其应用1.ppt

基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，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，定向地改造生物的性状。 限制性内切酶（EcoRⅠ）作用过程 基因工程的应用 * 什么是基因工程？ 基因工程的原理是？ 基因工程有哪些应用？ 转基因食品安全吗？ 能发光的水母 能否能否让热带鱼也发光? 设想 不能发光的热带斑马鱼 能产生人胰岛素的大肠杆菌 抗虫棉的培育 苏云金杆菌 毒蛋白基因 毒蛋白 棉花细胞 杀死害虫 培育转基因大肠杆菌的简要过程： 你认为上述培育转基因大肠杆菌的关键步骤有哪些？ 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) 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 培育转基因大肠杆菌的关键步骤： DNA重组技术的基本工具 准确切割DNA的工具（“分子手术刀”）——限制酶 DNA片段的连接工具（“分子缝合针”）—— DNA连接酶 基因转移工具（“分子运输车”）—— 运载体 二、　基因操作的工具 1.基因的“剪刀”──限制性核酸内切酶（限制酶） 　　 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的位点切割DNA。 专一性 例：大肠杆菌的一种限制酶(EcoRⅠ)能识别 GAATTC序列，并在G和A之间切开。 点击播放 限制性核酸内切酶的作用部位？ ① ③ ② 水解：②磷酸二酯键 　　1、被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？ 思考: 形成的黏性末端不同 不同的限制酶呢？ 具有相同的黏性末端。 如果把两种来源不同的DNA分子用同一种限制酶来切割，会怎样？ 会产生相同的黏性末端，然后让两者的黏性末端黏合起来，就似乎合成重组的DNA分子了 G A A T T C C T T A A G G A A T T C C T T A A G G C T T A A A A T T C G G C T T A A A A T T C G G C T T A A A A T T C G 用同种限制酶切割 作用：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子——把黏性末端之间的缝隙“缝合起来” ２、基因的针线──DNA连接酶 其作用与限制性核酸内切酶相反，作用点相同——脱氧核糖和磷酸形成的磷酸二酯键（是脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，而不是碱基之间的氢键） 形象比喻：连接“梯子”断口的“扶手”而非“梯子”中间的“踏板”。 3、基因的运载体 （3）条 件 ①能够在宿主细胞中复制并稳定地保存，不会对受体细胞有害 ②具有一个或多个限制酶切点，以便与目的基因连接 ③具有标记基因，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 （2）常用的运载体： 质粒、噬菌体和动植物病毒等 （1）作用：1，将目的基因（比如抗虫基因）导入受体细胞（比如棉花细胞）中。2，利用运载体在受体细胞内对目的基因 进行大量复制 3、基因的运输工具——运载体 标记基因，便于进行检测。 质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物中,是能够自主复制的很小的环状DNA分子。　 最常用的质粒是大肠杆菌的质粒，其中常含有抗菌素的抗性基因，如四环素抗性基因。 三、基因工程的操作步骤 从细胞中分离出DNA 从大肠杆菌中提取质粒 限制 酶 提取目的基因 用同一种限制酶 目的基因与运载体结合 DNA连 接酶 目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定 基因工程操作的基本步骤 基因工程育种 原理：基因重组，不同生物之间的基因重新组合 方法：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目的基因的检测与鉴定 优点：①目的性强，定向改造生物的性状，获得人类所需要的品种。②克服远缘杂交不亲和的障碍 缺点：①技术复杂②存在安全性问题，可能引起生态危机 操作水平：DNA分子水平 操作环境：生物体外 1、基因工程与作物育种：转基因抗虫棉、耐贮存番茄、耐盐碱棉花、抗除草作物、转基因奶牛、超级绵羊等等 2、基因工程与药物研制：胰岛素、干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、疫苗等等 3、基因工程与环境保护：转基因细菌 转鱼抗寒基因的番茄 1，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。 抗虫棉 抗虫原理？抗虫结果？ 1、基因工程与作物育种 生长快、肉质好的转基因鱼(中国) 乳汁中含有人