基因工程之DNA重组技术的基本工具.ppt

……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 第三十页，共五十一页。 “分子缝合针” —— DNA连接酶 DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，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. 第三十一页，共五十一页。 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 第三十二页，共五十一页。 　 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 第三十三页，共五十一页。 DNA复制 思考：“寻根问底二” DNA连接酶和DNA聚合酶是一回事吗？ DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的单链核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键,需要摸板。DNA连接酶是连接两个双链DNA片段的末端，形成磷酸二酯键,不需要摸板。 第三十四页，共五十一页。 比较几种酶的作用 断开的化学键 结果 限制性内切酶 DNA酶 DNA解旋酶 特定位置的磷酸二酯键 碱基对 之间的氢键 脱氧核苷酸 DNA片段 特定末端 DNA单链 全部的磷酸二酯键 第三十五页，共五十一页。 DNA连接酶 DNA聚合酶 连接DNA链 双链 单链 连接部位 在两DNA片段之间形成磷酸二酯键 将单个核苷酸加到已存在的核酸片段的末端上，形成磷酸二酯键 模板 不需要 需要 DNA连接酶与DNA聚合酶是同一物质吗? 聚焦二： “分子缝合针” ------- DNA连接酶 DNA复制 第三十六页，共五十一页。 课标要求：现代生物科技专题 拓展学生的生物科技视野,增强学生的科技意识,为学生进一步学习生物学类专业奠定基础。 模块解读 第一页，共五十一页。 现代生物科技专题 科学 技术 现代 基因工程 克隆技术 胚胎工程 生态工程 基本概念和基本原理 技术流程、操作和应用 伦理问题 生物技术的安全性与伦理问题 社会 交流、讨论、辩论 第二页，共五十一页。 课程标准中有关现代生物科技专题的核心知识的要求 细胞工程 第三页，共五十一页。 本模块知识内容的构建顺序： 基因工程 细胞工程 胚胎工程 生态工程 分子水平 细胞水平 个体水平 群体水平 微观 宏观 中观 第四页，共五十一页。 专题一 基因工程 第五页，共五十一页。 科技探索之路 1944年，艾弗里证明DNA是遗传物质，DNA可从一种生物个体转移到另一种生物个体。 第六页，共五十一页。 科技探索之路 1953年，沃森、克里克提出DNA的双螺旋结构模型。 第七页，共五十一页。 科技探索之路 克里克等提出中心法则 DNA RNA 蛋白质 转录 翻译 逆转录 复制 第八页，共五十一页。 科技探索之路 1963年尼伦伯格和马太破译编码氨基酸的遗传密码，1966年霍拉纳用实验加以证明。 第九页，共五十一页。 基础理论和技术发展催生了基因工程 第十页，共五十一页。 基因工程，又叫DNA重组技术。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，定向地改造生物的遗传特性。 基因工程的概念 第十一页，共五十一页。 基因工程的别名 操作环境 操作对象 操作水平 基本过程 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 人类需要的基因产物 剪切 → 拼接 → 导入 → 表达 第十二页，共五十一页。 每100kg 猪或牛的胰腺中仅可提取4到5g。 　　1979年，美国将人的胰岛素基因重组到大肠杆菌内，实现了细菌生产胰岛素，大大降低了生产成本。 治疗糖尿病特效药—— 据WTO调查： 2005年全世界约有糖尿病患者1.8亿人，我国约6000万。 胰岛素 思考：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？ DNA(基因)　　　mRNA 蛋白质(性状) 转录 翻译 第十三页，共五十一页。 某种药物蛋白的基因 烟草的DNA 如何实现药物基因在烟草中的表达，提前要做哪些工作？ 第十四页，共五十一页。 准确切割DNA的工具（“分子手术刀”）