生物：《DNA重组工艺的基本工具》ppt课件.pptxVIP

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专题

基因工程

据调查：年全世界约有糖尿病患者亿人，我国

约万。

治疗糖尿病特效药——胰岛素

每猪或牛的胰腺中仅可提取。

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。

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？

转录翻译

密码子在生物界是通用的！2

DNA(基因)mRNA蛋白质(性状)

基因工程的产物

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•基因工程的概念

•什么叫基因工程？

基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外重组和转基因等技术，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。由于基因工程是在分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做重组技术。

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苏云金芽孢杆菌含有一种可以合成毒蛋白的基因。

让细菌的毒蛋白基因在棉花细胞中表达，可培育出抵抗棉铃虫害的抗虫棉。

想一想需要做哪些关键工作？

苏云金芽抱杆菌

毒蛋白

问题探讨：

普通棉花抗虫棉

转基因棉花产生伴胞晶体

转基因棉花有抗虫特性•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)

转基因棉花含抗虫基因

苏云金芽孢杆菌

提取

抗虫基因通过运载体导入

•基因工程培育抗虫棉的简要过程：

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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“缝合”

关键步骤三：抗虫基因进入棉花细胞

•基因工程培育抗虫棉的关键步骤：

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、重组技术的基本工具

•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”

“分子运输车”——基因进入受体细胞的载

“分子手术刀”——限制性核酸内切酶

“分子缝合针”——连接酶

关键步骤三：抗虫基因进入棉花细胞

一、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”

v.主要来源：主要从原核生物中分离纯化

v⒉种类与命名：

v⒊作用特点：识别双链分子的某种特定核苷酸序列，并且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。

v.限制酶识别序列

大多数限制酶的识别序列由个核苷酸组成

少数的识别序列由、或个核苷酸组成

v.作用结果：产生黏性末端或平末端

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寻根问底

•你能推测限制酶存在于原核生物中的作用是是什么吗？

原核生物易受自然界外源的入侵，但生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，以防止外来病原物的侵害。限制酶就是细菌的一种防御性工具，当外源侵入时，会利用限制酶将外源切割掉，以保证自身的安全。所以，限制酶在原核生物中主要起到切割外源、使之失效，从而达到保护自身的

目的。10

2种类与命名：

现在已经从约种微生物中分离出了约种限制性内切酶(限制酶)。

练习：流感嗜血杆菌的菌株()中先后分离到种限制酶，则分别命名为:

Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ11

粘质沙雷氏杆菌

()

大肠杆菌

()

Ⅰ

Ⅰ

HO

H

磷酸二酯键

1

2

12

A

1

2

A

1

2

5

4

3

5

4

3

5

4

3

5

4

3

T

T

1

2

O

H

H

H

H

H

H

H

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限制酶

水解酶

区别

限制酶

解旋酶

区别

切割特定的核苷酸序列

将两条链的氢键打开

切割特定的核苷酸序列的磷酸二酯键，形成片段的.

切割磷酸二酯键，形成单个的脱氧核苷酸。

限制性内切酶与解旋酶的区别

限制性内切酶与水解酶的区别

的磷酸二酯键形成两条单链

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能被限制性内切酶特

异性识别的切割部位都具有回文序列：

在切割部位，一条链正向读的碱基顺序与另一条链反向读的顺

序完全一致。

•限制酶的识别序列：

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Ⅰ

黏性末端

黏性末端

16

重复演示

17

黏性末端

黏性末端

Ⅰ

•什么叫黏性末端？

被限制酶切开的两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，它们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。

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平末端平末端

Ⅰ

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•如果把两种来源不同的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分子了。

思考?

•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。

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…………