高二生物選修3基因工程第一節(jié).ppt

1.1 DNA重組技術(shù)的基本工具,資料分析,位于費(fèi)城托馬斯杰斐遜大學(xué)的希拉里和她的同事成功地將人體狂犬病抗體的DNA譯碼移入煙草作物中。 轉(zhuǎn)基因煙草作物可以產(chǎn)生一種人體蛋白質(zhì)，而這種物質(zhì)能抗擊致命性的狂犬病病毒。,此轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)實(shí)現(xiàn)了哪種生物的哪些性狀在另外哪種生物中表達(dá)？ 性狀的表達(dá)與我們從前學(xué)過的什么過程有關(guān)？ 要實(shí)現(xiàn)藥物基因在煙草中的表達(dá)，要提前做哪些關(guān)鍵工作?,基因工程的概念,基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù),生物體外,基因,DNA分子水平,人類需要的基因產(chǎn)物,剪切, 拼接, 導(dǎo)入, 表達(dá),基因重組,基因工程的概念,基因工程培育抗蟲棉的簡要過程：,普通棉花(無抗蟲特性),蘇云金芽孢桿菌,提取,抗蟲基因,與運(yùn)載體DNA拼接 導(dǎo)入,棉花細(xì)胞(含抗蟲基因),棉花植株(有抗蟲特性),上述培育抗蟲棉的關(guān)鍵步驟是什么？,基因工程培育抗蟲棉的關(guān)鍵步驟：,關(guān)鍵步驟一：,抗蟲基因從蘇云金芽孢桿菌細(xì)胞內(nèi)提取出來,關(guān)鍵步驟二：,抗蟲基因與運(yùn)載體DNA連接,關(guān)鍵步驟三：,抗蟲基因?qū)胧荏w(棉花)細(xì)胞,DNA重組技術(shù)的基本工具,準(zhǔn)確切割DNA的工具（“分子手術(shù)刀”） 限制性內(nèi)切酶 DNA片段的連接工具（“分子縫合針”） DNA連接酶 基因轉(zhuǎn)移工具（“分子運(yùn)輸車”） 基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體,基因的大小以納米計(jì)算，要對它進(jìn)行剪切、拼接等操作，沒有非常精細(xì)的工具是不行的。進(jìn)行基因操作最少需要以下三種工具：,思考,從哪里可以找到這種切割外來的DNA而對自身不切割的物質(zhì)？ 科學(xué)家是怎樣找到這種酶的？ 這種酶具有什么作用？,限制性核酸內(nèi)切酶的作用： 能識(shí)別特定核苷酸序列； 從特定部位的兩個(gè)核苷酸之間切開。,限制性核酸內(nèi)切酶“分子手術(shù)刀”,內(nèi)切酶切割DNA厚形成的 末端黏性末端、平末端是如何形成的？,重播,DNA被限制酶切斷后有兩個(gè)反向互補(bǔ)的“黏性末端”。被同一種限制切斷的幾個(gè)DNA具有相同的黏性末端，能夠通過互補(bǔ)進(jìn)行配對。,基因的針線DNA連接酶,連接酶的作用是：將互補(bǔ)配對的兩個(gè)黏性末端連接起來，使之成為一個(gè)完整的DNA分子。,切斷的DNA片段要與受體細(xì)胞的DNA連接，你覺得可以用什么酶？,DNA聚合酶和DNA連接酶有何相同和不同點(diǎn)？,閱讀思考,限制酶切割后有兩種不同的結(jié)果，一種產(chǎn)生黏性末端，一種產(chǎn)生平末端。那么恢復(fù)它們的連接時(shí)，所用DNA連接酶是否可以不加選擇？,基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體,要讓一個(gè)從甲生物細(xì)胞內(nèi)取出來的基因在乙生物體內(nèi)進(jìn)行表達(dá)，首先得將這個(gè)基因送到乙生物的細(xì)胞內(nèi)去！能將外源基因送入細(xì)胞的工具就是載體。,基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體,假如目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后不能復(fù)制將怎樣？ 作為載體沒有切割位點(diǎn)將怎樣？ 目的基因是否進(jìn)入受體細(xì)胞，你如何察覺？ 如果載體對受體細(xì)胞有害將怎樣？如果不能分離會(huì)怎樣？,作為載體的必要條件,能自我復(fù)制 有切割位點(diǎn) 能與目的基因結(jié)合 能進(jìn)入受體生物細(xì)胞并在受體生物細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并表達(dá)； 有遺傳標(biāo)記基因 對受體細(xì)胞無害、容易分離 比較容易得到,3、基因的運(yùn)輸工具運(yùn)載體,能復(fù)制并帶著插入的目的基因一起復(fù)制,有切割位點(diǎn),有標(biāo)記基因的存在，將來可用含青霉素的培養(yǎng)基鑒別。,3) 基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)施工的。在基因操作的基本步驟中，不進(jìn)行堿