现代生物科技之基因工程.ppt

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。 第三十一页，共五十二页。 ①作用 （二 ）“分子缝合针”——DNA连接酶 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 第三十二页，共五十二页。 G A A T T C C T T A A G 第三十三页，共五十二页。 A A T T C G G C T T A A 第三十四页，共五十二页。 A A T T C G G C T T A A 第三十五页，共五十二页。 G A A T T C C T T A A G 第三十六页，共五十二页。 G A A T T C C T T A A G 第三十七页，共五十二页。 欢迎进入朱建标老师之《生命课堂》 选修三 现代生物科技专题 专题一 基因工程 专题二 细胞工程 专题三 胚胎工程 专题四 生物技术的安全性和伦理问题 专题五 生态工程 第一页，共五十二页。 选修三 现代生物科技专题 教学目标： 简述DNA重组技术所需要三种工具的作用； 认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新 教学重点： DNA重组技术所需要三种工具的作用 教学难点： 基因工程载体需要具备的条件 课时安排：共3课时 第二页，共五十二页。 第三页，共五十二页。 第四页，共五十二页。 专题一 什么叫基因工程？ 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。 第五页，共五十二页。 一、基因工程的概念 1、原理： 2、操作水平： 3、又称： 4、优点： 基因重组 DNA分子水平 DNA重组技术或基因拼接技术 ⑴ 定向改造生物性状 ⑵ 克服远缘杂交不亲和的障碍 ⑶ 育种周期短 第六页，共五十二页。 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。 二、基因工程的诞生 P2-3 （一）基础理论： 第七页，共五十二页。 沃森、克里克建立了DNA的双螺旋结构模型 第八页，共五十二页。 梅塞尔松、斯塔尔证明DNA的半保留复制 第九页，共五十二页。 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 第十页，共五十二页。 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。 第十一页，共五十二页。 1)基因转移载体的发现 2)工具酶的发现 3)DNA合成和测序技术的发明 4)DNA体外重组的实现 5)重组DNA表达实验的成功 6)第一例转基因动物问世 7)PCR技术的发明 （二）技术发明： 第十二页，共五十二页。 三、 DNA重组技术的基本工具 基因工程培育抗虫棉的简要过程： 剪切 → 拼接 → 导入 → 表达 第十三页，共五十二页。 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 转基因棉花产生伴胞晶体 转基因棉花有抗虫特性 第十四页，共五十二页。 解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？ 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 “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 第十五页，共五十二页。 三、 DNA重组技术的基本工具 ㈠限制性核酸内切酶——“分子手术刀” ①来源： 主要从原核生物中分离纯化出来。 ②种类： 已从近300种微生物中分离出4000种限制酶。 ③作用： 1.能识别双链DNA的某种特定核苷酸序列 2.使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。 第十六页，共五十二页。 磷酸二酯键： 磷酸二酯键 5ˊ 3ˊ 3ˊ 5ˊ 第十七页，共五十二页。 磷酸二酯键： 一个核苷酸核糖上第3位的羟基与 下一个核苷酸核糖上第5位的磷酸 羟基脱水缩合成酯键，该酯键称又 3,5磷酸二酯键。 第十八页，共五十二页。 ㈠限制性核酸内切酶——“分子手术刀” ④作用特点： 具有特异性（专一性）。 一种限制酶只能识别一种特定