基因工程的基本内容邓好.pptxVIP

第1页/共44页基因工程的基本内容邓好第2页/共44页（一）基因工程的概念基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程结　　果基因拼接技术或DNA重组技术生　物　体　外基　　因DNA　分子水平剪切→ 拼接→ 导入→检测与鉴定人类需要的基因产物实　　质：（定向）基　因　重　组第3页/共44页（一）基因工程的概念基因工程培育抗虫棉的简要过程：苏云金杆菌普通棉花(无抗虫特性)提取与运载体DNA拼接导入抗虫基因棉花细胞(含抗虫基因)棉花植株(有抗虫特性)上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？第4页/共44页（一）基因工程的概念基因工程培育抗虫棉的关键步骤：关键步骤一：从苏云金杆菌细胞内提取出来抗虫基因关键步骤二：抗虫基因与运载体DNA拼接关键步骤三：抗虫基因导入受体(棉花)细胞第5页/共44页（二）基因操作的工具解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？“分子手术刀”——限制性核酸内切酶关键步骤一的工具：关键步骤二的工具：关键步骤三的工具：“分子缝合针”——DNA连接酶“分子运输车”——运载体第6页/共44页思考在自然界中有一些生物的DNA可能进入另一种生物的细胞中。我们有没有学过相关的实例？现今存在的生物为什么没有在长期的进化过程中被外源DNA的入侵而灭绝，仍能保持一种稳定状态？怎样才能使外来的DNA失效从而保护自身？第7页/共44页 1、来源： 2、种类：3、作用：黏性末端4、结果：平末端一、 “分子手术刀” ——限制性核酸内切酶主要是从原核生物中分离纯化出来的一种酶。能将外来的DNA切断，由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶。4000种。识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。形成两种末端第8页/共44页限制性核酸内切酶(称限制酶)能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一 条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开第9页/共44页什么叫黏性末端？ 当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。第10页/共44页什么叫平末端？ 当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。第11页/共44页（二）基因操作的工具 DNA分子经限制性核酸内切酶切割产生的 DNA片段末端通常有哪两种形式？有黏性末端和平末端两种那么，在中轴线两侧的双链DNA上的碱基有什么特点呢？不管是产生黏性末端还是平末端，在中轴线两侧的双链DNA上的碱基旋转对称第12页/共44页要想获得某个目的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？一个目的基因有几个黏性末端？要切两个切口，产生四个黏性末端，两个。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？ 会产生相同的黏性末端。第13页/共44页阅读思考 限制酶切割后有两种不同的结果，一种产生黏性末端，一种产生平末端。那么恢复它们的连接时，所用DNA连接酶是否可以不加选择？第14页/共44页（二）基因操作的工具“分子缝合针”——DNA连接酶根据来源不同可分为哪两类？在性质上两者又有什么异同呢？E·coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶。两者都是将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷之间的磷酸二酯键。但E·coli DNA连接酶只能“缝合”黏性末端不能“缝合”平末端；而T4 DNA连接酶既能“缝合”黏性末端又能“缝合”平末端。第15页/共44页（二）基因操作的工具“分子缝合针”——DNA连接酶 DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，即把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子就形成了。第16页/共44页DNA连接酶DNA聚合酶连接DNA链双链单链连接部位在两DNA片段之间形成磷酸二酯键将单个核苷酸加到已存在的核酸片段的3’末端的羟基上，形成磷酸二酯键第17页/共44页第18页/共44页基因进入受体细胞的载体 要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物体内进行表达，首先得将这个基因送到乙生物的细胞内去！能将外源基因送入细胞的工具就是载体。第19页/共44页基因进入受体细胞的载体假如目的基因导入受体细胞后不能复制将怎样？作为载体没有切割位点将怎样？目的基因是否进入受体细胞，你如何察觉？如果载体对受体细胞有害将怎样？如果不能分离会怎样？第20页/共44页作为载体的必要条件能自我复制有切割位点能与目的基因结合能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内复制并表达；有遗传标记基因对受体细胞无害、容易分离比较容易得到第21页/共44页（二）基因操作的工具“分子运输车”——载体常用的载体主要有两类： 1）细菌细胞质的质粒 2）噬菌体或某些动植物病毒