基因工程1課件

基因工程1ppt課件11、不為五斗米折腰。12、芳菊開林耀，青松冠巖列。懷此貞秀姿，卓為霜下杰。13、歸去來兮，田蜀將蕪胡不歸。14、酒能祛百慮，菊為制頹齡。15、春蠶收長絲，秋熟靡王稅。基因工程1ppt課件基因工程1ppt課件11、不為五斗米折腰。12、芳菊開林耀，青松冠巖列。懷此貞秀姿，卓為霜下杰。13、歸去來兮，田蜀將蕪胡不歸。14、酒能祛百慮，菊為制頹齡。15、春蠶收長絲，秋熟靡王稅。基因的基本功能是什么？攜帶并傳遞遺傳信息表達(dá)遺傳信息定向基因改造設(shè)想設(shè)想一能否讓細(xì)菌“吐出”蠶絲？設(shè)想二能否讓微生物產(chǎn)生出人的胰島素、干擾素等珍貴的藥物？經(jīng)過多年的努力，科學(xué)家于20世紀(jì)70年代創(chuàng)立了可以定向改造生物的新技術(shù)——基因工程。想一想1、為什么細(xì)菌的基因可以導(dǎo)入植物細(xì)胞內(nèi)？2、為什么細(xì)菌的基因可以在植物細(xì)胞內(nèi)表達(dá)？基因工程實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)：（1）共同的分子組成和規(guī)則雙螺旋結(jié)構(gòu)是基因工程的物質(zhì)基礎(chǔ)；（2）不同生物共用一套密碼子是理論基礎(chǔ)；（3）一系列工具的發(fā)現(xiàn)為基因工程提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

蘇云金芽孢桿菌(有抗蟲特性)普通棉花(無抗蟲特性)抗蟲基因?qū)朊藁?xì)胞(含抗蟲基因)棉花植株(有抗蟲特性)切割1、基因的剪刀——

2、基因的針線——

3、基因的載體——限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶質(zhì)粒

一、工具酶——限制性核酸內(nèi)切酶早在1970年，從細(xì)菌中分離得到。1994年分離到2300多種，常用200多種，主要從微生物分離。功能：能夠特異性地識別DNA上一小段特殊的核苷酸序列，并且只能在這段序列的特定切點(diǎn)上切割此DNA分子。（具有特異性）

—GAATTC—

—CTTAAG——AAGCTT——TTCGAA—基因操作的工具重播APCPGPTPAPCPGPTP限制酶切割的是哪個(gè)部位的鍵?磷酸二酯鍵限制性核酸內(nèi)切酶要想獲得DNA上決定某個(gè)特定性狀的基因，必須要用限制酶切幾個(gè)切口？可產(chǎn)生幾個(gè)黏性末端？如果把兩種來源不同的DNA用同一種限制酶來切割，會怎樣呢？

會產(chǎn)生相同的(互補(bǔ)）粘性末端兩個(gè)切口，四個(gè)粘性末端。基因的針線：DNA連接酶

G

AA

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TT

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AA

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GGC

TT

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AA

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G用同種限制性核酸酶切割重組DNA連接的部位磷酸二酯鍵結(jié)果兩個(gè)DNA相同的粘性末端連接起來。二、工具酶——DNA連接酶基因操作的工具DNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎？相同點(diǎn)：兩者都是形成磷酸二酯鍵。不同點(diǎn)：DNA聚合酶是以一條DNA鏈為模板，將單個(gè)核苷酸通過磷酸二酯鍵形成一條DNA鏈；DNA連接酶是將DNA雙鏈上的兩個(gè)缺口同時(shí)連接起來。作用將外源基因送入受體細(xì)胞。常用的質(zhì)粒噬菌體動植物病毒等載體質(zhì)粒是能夠自主復(fù)制的雙鏈環(huán)狀DNA分子，它們在細(xì)菌中以獨(dú)立于染色體之外的方式存在，是一種特殊的遺傳物質(zhì)。質(zhì)粒分子結(jié)構(gòu)示意圖返回基因工程的操作工具——載體1、要能與所選的基因（目的基因）連接。具有相同的限制性核酸內(nèi)切酶切點(diǎn)。2、要能侵入宿主細(xì)胞，并且能在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定的保存。質(zhì)粒的存在對宿主細(xì)胞無影響，？3、要具有標(biāo)記基因（抗生素的抗性基因、產(chǎn)物具有顏色反應(yīng)的基因等）？能充當(dāng)載體：質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒以便能進(jìn)行篩選（用以檢測目的基因有沒有導(dǎo)入）。載體必須同時(shí)滿足的要求：

思考：如何讓目的基因與載體（質(zhì)粒）連接起來？質(zhì)粒DNA分子同一種限制性核酸內(nèi)切酶處理一個(gè)切口兩個(gè)粘性末端兩個(gè)切口的目的基因重組DNA分子（重組質(zhì)粒）DNA連接酶基因操作的工具：1、基因的剪刀——限制性內(nèi)切酶2、基因的的針線——DNA連接酶3、基因的運(yùn)輸工具——載體基因工程原理：目的基因在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定和高效表達(dá)三、基因操作的基本步驟2、形成重組DNA分子3、將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞4、篩選含有目的基因的受體細(xì)胞1、獲得目的基因5、目的基因的表達(dá)1、獲得目的基因目前被較廣泛提取使用的目的基因有：植物抗蟲基因、人胰島素基因、人干擾素基因、種子貯藏蛋白基因、植物抗病基因等。(1)目的基因的概念：人們需要的特定基因。（2）獲得目的基因的途徑化學(xué)方法人工合成基因，用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）擴(kuò)增-已知序列建立基因文庫，尋找目的基因–未知序列思考：目的基因與運(yùn)載體結(jié)合的結(jié)果可能有幾種情況？目的基因與目的基因結(jié)合；質(zhì)粒與質(zhì)粒結(jié)合；目的基因與質(zhì)粒結(jié)合。2、形成重組DNA分子相同的限制性核酸內(nèi)切酶切割目的基因和載體DNA3、將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞導(dǎo)入思路：導(dǎo)入合適的受體細(xì)胞中導(dǎo)入過程：受體細(xì)胞：細(xì)菌CaCL2細(xì)胞壁的通透性增大重組質(zhì)粒進(jìn)入受體細(xì)胞目的基因隨受體細(xì)胞的繁殖而復(fù)制將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞將受體細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)增4篩選含有目的基因的受體細(xì)胞利用載體上的標(biāo)記基因和選擇培養(yǎng)基目的基因在宿主細(xì)胞中表達(dá)，產(chǎn)生人們需要的功能物質(zhì)5、目的基因的表達(dá)小結(jié)基因工程的基本內(nèi)容基因操作的基本步驟基因操作的工具限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶載體形成重組DNA分子目的基因的表達(dá)篩選含有目的基因的受體細(xì)胞獲得目的基因?qū)⒅亟MDNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞41、學(xué)問是異常珍貴的東西，從任何源泉吸收都不可恥。——阿卜·日·法拉茲

42、