原创精品课件2：1.1.1 基因工程的发展历程和工具.ppt

基因工程培育抗虫棉的简要过程： 在以上过程中关键步骤或难点是什么？ 普通棉花(无抗虫特性) 苏云金芽孢杆菌 提取 抗虫基因 通过运载体导入 转基因棉花含抗虫基因 转基因棉花有抗虫特性 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： 抗虫基因与棉花DNA“缝合” 关键步骤三： 抗虫基因进入棉花细胞 解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？ “分子手术刀”—— 限制性核酸内切酶 “分子缝合针”—— DNA连接酶 “分子运输车”—— 基因进入受体细胞的载体 思考： ⒈自然界是否存在一种生物的DNA进入另一生物的情况？ ⒉动物容易让外来DNA侵入自身而得以遗传吗？ 　为什么？ ⒊单细胞生物，容易遭到入侵吗？ ⒋单细胞生物并没有在进化中灭绝，而是产生了一些特殊的酶来防范。这些酶应该有什么特点？ 可能酶能识别外来侵入的DNA并将其分解，而对自身的DNA不能起作用。 “分子手术刀” ——限制性核酸内切酶 一、限制性核酸内切酶——“分子手术刀” ⒈主要来源： ⒉种类与命名： ⒊作用特点： 4.限制酶识别序列: 5.作用结果： 识别特定核苷酸序列 原核生物 产生黏性末端或平末端 ,切断磷酸二酯键 具有特异性。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子 大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成 少数的识别序列由4、5或8个核苷酸组成 ⒉种类与命名： 现在已经从约300种微生物中分离出了约4000种限制性内切酶 (限制酶)。 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 磷酸 二酯键 识别DNA特定的序列,使DNA分子链的固定部位分开。 . SmaⅠ 平末端　　　平末端 　 EcoRⅠ 黏性末端　　　　 黏性末端 Go back 　 EcoRⅠ 黏性末端　　　　 黏性末端 Go back 重复演示 Bam HⅠ GTC CAG G CCTAG GATCC G + GGATCC CCTAGG HindⅡ GTCGAC CAGCTG GAC CTG + 平端切口 粘端切口 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(平)末端？ 要切两个切口，产生四个黏性(平)末端。 如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？ 会产生相同的黏性(平)末端，然后让两者的黏性(平)末端黏合起来，就似乎可以合成重组的DNA分子了。 思考? 二、“分子缝合针” —— DNA连接酶 ①作用: 把切下来的DNA片段拼接成新的DNA，即将脱氧核糖和磷酸连接起来. ②作用原理： 催化磷酸二酯键形成 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 T4DNA连接酶 第1课时 甲生物 乙生物 取出优秀基因 “剪切”“拼接”　 新类型 表达　 新的生物产品　 基因敲除技术 转基因技术 生物 新类型 敲除不利基因　 新的生物产品　 又叫基因拼接技术或DNA重组技术。指在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞，并使重组基因在受体细胞中表达，产生人类需要的基因产物的技术。 一、 什么是基因工程 基因工程，又叫DNA重组技术。是指按照人们的愿望，在DNA分子水平上进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因技术，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。 获得人类所需的基因产物 结 果 剪切、拼接、导入、表达 基本过程 DNA分子水平 操作水平 基 因 操作对象 生物体外 操作环境 基因拼接技术、DNA重组技术等 别 名 在基因工程诞生的道路上，出现那些理论基础和技术呢？ 二、基因工程的发展 生物化学 分子生物学 微生物学 催生 1、DNA是遗传物质的证明（艾弗里） 科技探索之路 （一）基因工程的理论发展 1943美 Avery 肺炎双球菌的转化实验等。 梅塞尔松、斯塔尔 沃森、克里克 2、DNA双螺旋结构 和中心法则的确立 中心法则 科技探索之路 3、遗传密码的破译 遗 传 密 码 表 科技探索