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基因工程11DNA重组技术的基本工具.pptx
设想一
能否培养出具有抗虫
性状的抗虫棉呢?
主讲教师 郎启胜
胰岛素是治疗糖尿病的特效药,长期以来只能从猪、牛等动物的胰腺中提取,产量低成本高。
而微生物生长迅速,容易控制。于是科学家设想,若能将人的胰岛素基因导入微生物体内,并得以表达,就不仅能解决产量问题,还能大大降低生产成本,使药品价格大幅下降。
设想二
能否让微生物产生出人的
胰岛素等珍贵药物?
回忆旧知识
这些定向改造基因
的设想能实现吗?
经过多年的努力,科学家终于在20世纪70年代创立了可以定向改造生物的新技术
——基因工程
重组DNA转移到动物受精卵中。
将人的生长激素基因注射到小白鼠受精卵中,得到的“超级小鼠”。
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)
基因工程的概念
基因工程:指按照人们的愿望,进行严格的设计并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,因此又叫作DNA重组技术或基因拼接技术。
基因工程的别名
操作环境
操作对象
操作水平
基本过程
实质
结果
基因拼接技术或DNA重组技术
生物体外
基因
DNA分子水平
人类需要的新的生物类型和生物产品
剪切
→ 拼接
→ 导入
→ 表达
基因重组
基因工程的概念
基因工程操作的四个基本步骤
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)目的基因的检测和表达
基因工程培育抗虫棉的简要过程:
抗虫棉的培育有哪些关键步骤?
解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具?
DNA 重组技术的基本工具
本节知识内容
§1 DNA重组技术的基本工具
专题一 基因工程
“分子手术刀” ──限制酶
“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
在自然界中有一些生物的DNA可能进入另一种
生物的细胞中。我们有没有学过相关的实例?
那么这类生物为什么没有在长期的进化过程中被外源
DNA的入侵而灭绝,它们有何保护机制?
限制酶切割外源DNA,使之失效,
从而达到保护自身的目的!
识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
主要是原核生物
4000种。
1、来源:
2、种类:
3、作用:
4、结果:
形成两种末端
一、 “分子手术刀” ——限制性核酸内切酶
G
限制酶切割磷酸二酯键
限制性内切酶作用过程
什么叫黏性末端?
当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时,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。
什么叫平末端?
当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时,切开的DNA两条单链的切口,是平整的,这样的切口叫平末端。
大肠杆菌的一种限制酶(EcoRⅠ)能识别GAATTC序列,并在G和A之间切开形成黏性末端。
SmaⅠ能识别CCCGGG序列,并在C和G之间切割形成平末端 。
模拟操作
课本6页
基因的针线:DNA连接酶
G
连接酶连接磷酸二酯键
DNA连接酶的作用过程:
二、分子缝合针——DNA连接酶
磷酸二酯键
A
作用部位:
是磷酸二酯键(扶手)
不是氢键(梯子)
DNA连接酶将两条DNA链连接起来的酶。
连接黏性末端
连接黏性末端和平末端
分类
作用
E.coli DNA连接酶
连接酶种类:
T4DNA连接酶
DNA聚合酶和DNA连接酶有何相同点和不同点?
DNA连接酶
DNA聚合酶
连接DNA链
连接部位
双链
在两DNA片断之间形成磷酸二脂键
单链
将单个核苷酸加到已存在的核酸片断3’末端形成磷酸二脂键
核苷酸分子的连接:
DNA聚合酶连接单链DNA
把单个脱氧核苷酸连接到DNA片段上
三、分子运输车——基因进入受体细胞的载体
要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物体内进行表达,首先得将这个基因送到乙生物的细胞内去!能将外源基因送入受体细胞的工具就是载体。
基因工程的载体被喻为:
分子运输车
基因工程的载体来源:
作为基因工程的载体需要怎样的条件呢?
质粒、噬菌体、动植物病毒
议一议
2、能否用SARS病毒作为基因载体?
3、作为载体,若没有切割位点将怎样?
4、携带目的基因的载体是否进入了受体细胞,如何鉴定?
5、假如目的基因导入受体细胞后不能复制,将怎样?
1、从化学组成来看,载体应含有什么成分?
双链DNA
不能
不能进行DNA的
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