基因工程及其应用上课用1.ppt

* * 2、基因的“针线” ——DNA连接酶 连接酶的作用： 将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。 连接的部位： 生成磷酸二酯键 DNA连接酶的作用过程： 　　连接酶的作用是：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。 基因的针线：DNA连接酶 G A A T T C C T T A A G G A A T T C C T T A A G G C T T A A A A T T C G G C T T A A A A T T C G G C T T A A A A T T C G 用同种限制酶切割 3、基因的运输工具——运载体 常用的运载体： 质粒、噬菌体和动植物病毒等 标记基因，便于进行检测。 质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物中,是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子.　 作为运载体必须具备哪些条件？ 1）能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。 2）具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。 3）具有某些标记基因，便于进行筛选。 如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。 1、细胞染色体（或拟核DNA分子）外能自主复制的小型环状DNA分子； 2、质粒的存在对宿主细胞无影响； 3、质粒的复制只能在宿主细胞内完成。 质粒可作为有何特点？ 三、基因工程的操作步骤 从细胞中分离出DNA 从大肠杆菌中提取质粒 限制 酶 提取目的基因 限制酶 目的基因与运载体结合 DNA连 接酶 目的基因导入受体细胞 目的基因的表达与检测 基因工程操作的基本步骤 四个基本步骤： 1）提取目的基因 2）目的基因与运载体结合 3）将目的基因导入受体细胞 4）目的基因的检测和表达 三、基因工程的操作步骤 目的基因的提取方法 直接分离基因 人工合成基因 反转录法 根据已知的氨基酸序列合成DNA ：鸟枪法 二、基因工程的操作步骤 　　用与提取目的基因相同的限制酶切割质粒使之出现一个切口，将目的基因插入切口处，让目的基因的黏性末端与切口上的黏性末端互补配对后，在连拉酶的作用下连接形成重组DNA分子。 目的基因与运载体结合 三、基因工程的操作步骤 目的基因与运载体结合的结果可能有三种情况：目的基因与目的基因结合，质粒与质粒结合，目的基因与质粒结合。所以需要筛选。 作用：将外源基因送入 受体细胞 常用的受体细胞： 步骤三：目的基因导入受体细胞 有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。 主要借鉴细菌或病毒侵然细胞的途径 导入方式： 三、基因工程的操作步骤 用口径为1μm的DNA注射器，将大量的目的基因片段注入到受精卵的核内，然后把经过注射的受精卵移植到另一只雌性动物的子宫内，使受精卵发育为转基因动物。 什么叫显微注射技术？ 1）将细菌用CaCl2处理，以增大细菌细胞壁的通透性。 2）使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。 3）目的基因在受体细胞内，随其繁殖而复制，由于细菌繁殖的速度非常快，在很短的时间内就能获得大量的目的基因。 三、基因工程的操作步骤 导入过程：运载体为质粒，受体细胞为细菌 　　大量的受体细胞接受不多的目的基因。处理的受体细胞中真正摄入了目的基因的很少，必须将它从中检测出来。 将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产物的菌落，保留有表达产物的进一步培养、研究。 无表达产物 无表达产物 有表达产物 无表达产物 　　 三、基因工程的操作步骤 步骤四：目的基因的检测和表达 检测：通过检测标记基因的有无，来判断目的基因是否导入。 表达：通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达。 受体细胞摄入DNA分子后就说明目的基因完成了表达吗？ 步骤四：目的基因的检测和表达 三、基因工程的操作步骤 转基因抗虫棉花 　转入苏云金杆菌的一个抗虫基因，是中国目前最主要的转基因作物 1、基因工程与作物育种 转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 转鱼抗寒基因的番茄 转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯 不会引起过敏的转基因大豆 　　运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有特殊用途的动、植物。 乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷) 生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼(中国) 导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠 导入人基因具特殊用途的猪和小鼠 超级动物 特殊动物 我国生产的部分基因工程疫苗和药物 ⑴ 基因工程药品的生产 　　许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。 　微生物