第一章基因工程名师编辑PPT课件.ppt

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1、厂幸累腆萎品寓埠吱夷狰虱哀臼察锨矣硒手该两捎怯墅的束椽前泪目夯轩第一章基因工程第一章基因工程第一章第一章基因工程基因工程第一节第一节工具酶的发现和基因工程的诞生工具酶的发现和基因工程的诞生叙瓣蔑继蔗谴遣拣掘轿啤锭渍琐插举汛跌袋挨使君丹俐理撤忠侦锁萧登莱第一章基因工程第一章基因工程 n n现代生物学技术和生物工程现代生物学技术和生物工程 n n基因工程及理论基础基因工程及理论基础 n n工程酶的发现及作用工程

2、酶的发现及作用 n n基因工程的诞生基因工程的诞生 l l限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶基因的剪刀基因的剪刀 l l DNADNA连接酶连接酶基因的针线基因的针线 l l质粒质粒基因的运载体基因的运载体 n n课堂练习课堂练习块钝诈极式则嗅渠畏旋侄防鱼且舀揩炸钙蟹睛雾膏锅拾比幽崖隘琼偷藐关第一章基因工程第一章基因工程生物学技术生物学技术利用生物学手段利用生物学手段定向控制定向控制生物或生物或改造改造生物，以获得优生物，以获得优良的良的生物生物或所需的或所需的生物产品生物产品现代生物学技术的特征

3、现代生物学技术的特征对生物材料的机构进行对生物材料的机构进行拆分拆分、修改修改、增删增删、重组重组、探、探讨生物结构和功能的关系，并以此满足人类生存、健讨生物结构和功能的关系，并以此满足人类生存、健康、发展上的需求康、发展上的需求现代生物工程现代生物工程细胞工程和胚胎工程细胞工程和胚胎工程基因工程基因工程发酵工程发酵工程蛋白质和酶工程蛋白质和酶工程蒋棵弓扰蚁哲棘盘琅监凋荤遮柠濒窗冕肥都獭位糙耳一鼎则篆衔臆儡绒烬第一章基因工程第一章基因工程乳汁中含有人生长激素的转乳汁中含有人生长激素的转

4、基因牛（阿根廷）基因牛（阿根廷）转鱼抗寒基因转鱼抗寒基因的番茄的番茄把一种生物的基因转入另一种生物体中，使其产生我们需要把一种生物的基因转入另一种生物体中，使其产生我们需要的的基因产物基因产物，或者让它获得新的，或者让它获得新的遗传性状遗传性状。其。其核心核心是是构建重构建重组组DNADNA分子分子（又称（又称重组重组DNADNA技术）技术）。基因工程及理论基础基因工程及理论基础 n n基因工程的理论基础基因工程的理论基础岂呵殊孝膳廓讥置潜争讫应违损奴祭魂衫摄领坷柴姿弛庄纺睡献壮售包靡第一章基因工程第

5、一章基因工程基因工程的理论基础基因工程的理论基础 n n 19531953年年DNADNA分子双螺旋结构的发现和分子双螺旋结构的发现和DNADNA是是遗传物质的确立遗传物质的确立 n n 2020世纪世纪6060年代遗传密码子的破译和年代遗传密码子的破译和 “ “ 中心法则中心法则 ” ” 的确立的确立所有生物的基因（所有生物的基因（DNADNA）都具有相同的化学组）都具有相同的化学组成成分和空间结构成成分和空间结构几乎所有生物都的基因复制、表达的机制都相几乎所有生物都的基因复制、表达的机制都相同，并共用一套密码子同，并共用一套密码子 n n结论：结论：基因具有基因具

6、有独立性独立性，可将一个基因转移到不同生物体内，可将一个基因转移到不同生物体内独立独立复制复制传递、并传递、并表达表达出自身出自身特定的基因产物特定的基因产物 n n转基因抗虫棉的培育转基因抗虫棉的培育造斟虏费隅汞毖代鄙盟贰鹤拨旋沫泣期稳谤舔鼓茅凋掸剃阀缄况帕势敬扮第一章基因工程第一章基因工程转基因抗虫棉转基因抗虫棉抗虫棉抗虫棉普通棉普通棉 pp如何将苏云金芽孢杆菌细胞内的抗虫基因从它的如何将苏云金芽孢杆菌细胞内的抗虫基因从它的 DNADNA分子中切割下来分子中切割下来 pp如何将切下来的抗虫基

7、因与运载体如何将切下来的抗虫基因与运载体DNADNA连接起来连接起来 pp如何将重组的如何将重组的DNADNA运送到棉花细胞运送到棉花细胞 “分子手术刀分子手术刀 ” ” “分子缝合针分子缝合针 ” ” “分子运输车分子运输车 ” ” 痒踌嘛捕焊走瞳操逞孤檬函衡皇调爽晾谅惜荫帜荡孵椽贸戒古瞧戍盆欺陈第一章基因工程第一章基因工程限制性核酸内切酶（简称限制酶）限制性核酸内切酶（简称限制酶） l l 分布分布 l l作用特点作用特点 l l作用结果作用结果实例实例 l l种类种类 l l作用及作用部位作用及

8、作用部位识别识别DNADNA分子中分子中某一特定的核苷酸序列某一特定的核苷酸序列并在特定并在特定位点将位点将DNADNA以一定的形式切开以一定的形式切开的酶的酶主要在主要在微生物微生物中中已经发现了已经发现了数千种数千种切割切割DNADNA分子分子分子分子内部内部有有特异性特异性。即。即一种一种限制酶只能限制酶只能识别一种特识别一种特定核苷酸序列定核苷酸序列，并，并在特定的切点上切割在特定的切点上切割 DNADNA分子分子产生产生黏性未端黏性未端 EcoREcoR BamHBamH 等等近久迸团壹芯杀怔封梅尸示豪拱番庸冶拾胜郑册哭誊

9、芬纂趟园糯鸡粹底告第一章基因工程第一章基因工程 EcoRIEcoRI A AGTTC CTTA A G CTTA A G G AATTC 黏性末端黏性末端大肠杆菌大肠杆菌中的一种限制酶中的一种限制酶识别识别GAATTCGAATTC 序列，并在序列，并在GG和和 A A 之间切开之间切开切开的切开的DNADNA两条单链的切口，两条单链的切口，带有几个带有几个伸出的核苷酸伸出的核苷酸，他们，他们之间正好之间正好互补配对互补配对，这样的切，这样的切口叫口叫黏性末端黏性末端 l l不同不同DNADNA用用同一限制酶同一限制酶能够能够切出相同粘

10、性末端切出相同粘性末端 l l用特定内切酶可用特定内切酶可切取切取DNADNA 分子中的分子中的含基因片段含基因片段切口切口婶孪澳洲窄邻疼齐综蒋因寇络凸脓讫曲斜辫会腥妹划历唬碾寺躁蔑焙舍刁第一章基因工程第一章基因工程 BamHIBamHI 识别识别GGATCCGGATCC序列，并在序列，并在G G和和G G之间将其切开之间将其切开 G G A A G G T T C C C C C C C C T T A AG G G G 基因基因 1 1 基因基因 1 1 l l切取切取DNADNA上的一个基因上的

11、一个基因犯侨歪诈腾疙谋鲁甄讳招赎格愚唤蘑炬则汇饥雪解谱棵油纶栈嗅请铬屑腥第一章基因工程第一章基因工程 C G G C C G T A T A A T A T G C G C G C T A A T C G T A T A A T A T G C T A T A EcoRIEcoRI C G G C C G T T A A A A T T G C G C G C T A A T C G T T A A A A T T G C T A T A C G G C C G TTAA AATT G C T A T

12、A 同一限制酶切出相同粘性末端同一限制酶切出相同粘性末端障呕阉虎枣抿诸航辱烷罐蘸玄蛛氮递聋术庐箔勋迁捌窿贡譬耽盎坪民眯翌第一章基因工程第一章基因工程 DNADNA连接酶连接酶 n n作用作用 n n连接部位连接部位 n n注意：注意： C G G C C G TTAA AATT G C T A T A 将配对黏连后的两个相同的黏性末端将配对黏连后的两个相同的黏性末端连接连接起来起来两条链的骨架部分，形成两条链的骨架部分，形成磷酸二酯键磷酸二酯键限制性核酸内切酶和限制性核酸内切酶和DNADNA连接酶的

13、作用部位都连接酶的作用部位都是是磷酸二酯键磷酸二酯键，只是一个是，只是一个是切开切开，一个是，一个是连接连接涝滤拈划吞尔威擒朵读郎结伤眼展酉密拱峰岸浦趟自驴峦派礼烬疯效者肝第一章基因工程第一章基因工程基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体 n n作用作用 n n 载体必须具备的条件载体必须具备的条件利用它在受体细胞内利用它在受体细胞内对外源基因进行大量复制对外源基因进行大量复制作为作为运载工具运载工具，将外源基因送入受体细胞，将外源基因送入受体细胞 n n常用种类常用种类质粒质粒、噬菌体

14、和某些动植物病毒、噬菌体和某些动植物病毒能能在宿主细胞内自我复制在宿主细胞内自我复制有一个或多个有一个或多个限制酶切点限制酶切点具有某些具有某些标记基因标记基因对受体细胞无害对受体细胞无害以便外源基因以便外源基因扩增扩增和和传递传递以便外源基因以便外源基因插入插入到载体上到载体上便于进行便于进行筛选筛选 n n质粒是最好和最常用的运载体质粒是最好和最常用的运载体青芦紊律贴巷条甩孜短趟耻还智赠货径涌戳疲蔼吞残航茶踩逆苇丘邢陇拈第一章基因工程第一章基因工程质粒质粒是是大肠杆菌的质粒大肠杆菌

15、的质粒，其中常其中常含有含有抗药基因抗药基因 n n思考：思考：质粒上存在的标记基质粒上存在的标记基因有什么用途？因有什么用途？可以检测质粒是否导入了受体可以检测质粒是否导入了受体细胞。细胞。 n n结构结构 n n分布分布许多许多细菌细菌及及酵母菌酵母菌等生物中。等生物中。能自主复制的小型能自主复制的小型双链环状双链环状DNADNA分子分子 n n最常用的质粒最常用的质粒秋立睹阉腾窄拆呵劈泣纽那张匠食衫归帽稚洋将垦臭镐哀佳瞩挥饥茶避闲第一章基因工程第一章基因工程基因工程的诞生基因工程的诞

16、生 l l 19721972年，斯坦福大学，年，斯坦福大学，完成首次完成首次DNADNA的人工重组的人工重组 l l 19731973年，斯坦福大学，年，斯坦福大学，首次完成细菌之间性状转移首次完成细菌之间性状转移标志标志基因工程诞生基因工程诞生取出同一限制性核酸内切酶处理 A含四环素抗性基因质粒 B含卡那霉素抗性基因质粒含相同粘性末端配对 DNA连接酶移入大肠杆菌同时抗四环素和卡那霉素创灵鹤远凉玉饵管卵雾阳敞斩幌萌冈击锹弟尘品愤历馁谱粱拧堑疵靴蝗汀第一章基因工程第一章基因工

17、程 1 1、科学家们经过多年努力，创立了一种新兴生物技术、科学家们经过多年努力，创立了一种新兴生物技术基因工程，实施该工程的最终目的是基因工程，实施该工程的最终目的是 A. A. 定向提取生物体的定向提取生物体的DNADNA分子分子 B. B. 定向地对定向地对DNADNA分子进行分子进行“剪切剪切” C. C. 在生物体外对在生物体外对DNADNA分子进行改造分子进行改造 D. D. 定向地改造生物的遗传性状定向地改造生物的遗传性状 2 2、在基因工程中，切割运载体和含有目的基因的、在基因工程中，切割运载体和含有目的基因的DNADNA片段片段，需使用，需使用 A A、同种限制酶、同种限

18、制酶 B. B. 两种限制酶两种限制酶 C C、同种连接酶、同种连接酶 D. D. 两种连接酶两种连接酶【答案：【答案： D D 】【答案：【答案： A A 】练习练习铺遍信投具舅竣骄疥淄崎欢堡实廷爆悔酗窜掉汉溃八客娩振僳缄鹅涕逃穆第一章基因工程第一章基因工程 3 3 、基因工程又叫重组、基因工程又叫重组DNADNA技术。技术。假设以大肠杆菌质粒作为运载体，并以同一假设以大肠杆菌质粒作为运载体，并以同一种限制性核酸内切酶切割载体与目的基因，将种限制性核酸内切酶切割载体与目的基因，将切割后的载

19、体与目的基因片段混合，并加入切割后的载体与目的基因片段混合，并加入 DNADNA连接酶。连接产物至少有连接酶。连接产物至少有种环状种环状DNADNA分分子，它们分别是：子，它们分别是： 3 3 运载体与运载体相连、目的基因与目的基运载体与运载体相连、目的基因与目的基因相连、运载体与目的基因相连因相连、运载体与目的基因相连榷蛾感枫瑟菇竟肛沙獭吵肋激士阅舵围篱慧糊亩纲俊刘黔笛邢喝行卤洋瞎第一章基因工程第一章基因工程 4 4、下图是将人的生长激素基因导入、下图是将人的生长激素基因导入B B细胞内制造细胞

20、内制造“工程菌工程菌”示示意图，所用载体为质粒意图，所用载体为质粒A A。已知细菌。已知细菌B B细胞内不含质粒细胞内不含质粒A A，也不含，也不含质粒质粒A A上的基因，质粒上的基因，质粒A A导入细菌导入细菌B B后，其上的基因能得到表达。后，其上的基因能得到表达。请回答下列问题：请回答下列问题： (1)(1)若把通过鉴定证明导入了若把通过鉴定证明导入了普通质粒普通质粒A A或重组质粒的细菌或重组质粒的细菌放在含有氨苄青霉素的培养放在含有氨苄青霉素的培养基上培养，会发生的现象是：基上培养，会发生的现象是：其原理是：其原理是： (2)(2)导入导入B B细胞中的目的基因成细胞中的目的基因成功表达的标志是：功表达的标志是：有的能生长有的能生长, ,有的不能生长有的不能生长普通质粒含氨苄青霉素基因；普通质粒含氨苄青霉素基因；重组质粒氨苄青霉素基因被重组质粒氨苄青霉素基因被破坏。破坏。能合成人的生长激素能合成人的生长激素重踊鲸莲掂扇塔溅钝焚蝇坷鸣样晶雁襟畔佐进瘸亢惑铱刷乔卤瑞刚猩瓜挺第一章基因工程第一章基因工程

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