生物-课件-基因工程及其应用-20140901-0903.pptx

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1、第二第二节节 基因工程及其应用基因工程及其应用回忆上学期所学的两种育种方法回忆上学期所学的两种育种方法说一说两种育种方法的优缺点说一说两种育种方法的优缺点找到所需要表达的基因（目的基因）找到所需要表达的基因（目的基因）想办法导入到需要改造的生物细胞想办法导入到需要改造的生物细胞中（受体细胞）中（受体细胞）让目的基因在受体细胞让目的基因在受体细胞 中得到表达中得到表达以上想法能得以实现的理论依据是什么？这种方法产以上想法能得以实现的理论依据是什么？这种方法产生的变异和前面的育种最大区别在什么？生的变异和前面的育种最大区别在什么？猜测一下在实际操作中会有哪些地方有难度？猜测一下在实际操作中会有哪些

2、地方有难度？ 基因基因的大小以纳米计算，要对它进行的大小以纳米计算，要对它进行剪切、拼接等操作，没有非常精细的工具是不行剪切、拼接等操作，没有非常精细的工具是不行的。进行基因操作最少需要以下三种工具：的。进行基因操作最少需要以下三种工具：、基因的剪刀、基因的剪刀限制性核酸内切限制性核酸内切酶（限制酶）酶（限制酶）一种限制酶一种限制酶只能只能特异特异性性识别识别一种一种特定特定的核苷酸的核苷酸序列，并在序列，并在特定特定的切割点的切割点上将上将DNA DNA 分子切断。分子切断。指一类酶，非一种酶。指一类酶，非一种酶。1 1、限制性内切酶、限制性内切酶（1 1）作用部位）作用部位：磷酸二酯键：磷

3、酸二酯键（2 2）特点：）特点：专一性，即识别特定核苷酸序列，切专一性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。割特定切点。（3 3）举例：）举例：大肠杆菌的一种限制酶能识别大肠杆菌的一种限制酶能识别GAATTCGAATTC序列，并在序列，并在G G和和A A之间切开。之间切开。（5）作用结果：形成）作用结果：形成DNA片段末端片段末端DNADNA被限制酶切断后有两个反向互补的被限制酶切断后有两个反向互补的“黏黏性末端性末端”。被同一种限制酶切断的几个。被同一种限制酶切断的几个DNADNA具有具有相同的黏性末端，能够通过互补进行配对。相同的黏性末端，能够通过互补进行配对。、基因的针线、基因的针线D

4、NADNA连接酶连接酶（1）连接的部位：）连接的部位：DNA双链片段间的双链片段间的磷酸二酯键，不是氢键。磷酸二酯键，不是氢键。（3）与DNA聚合酶的比较DNADNA聚合酶聚合酶DNADNA连接酶连接酶化学本质化学本质作用部位作用部位模板模板3 3、基因的运输工具、基因的运输工具运载体运载体3.3.种类：种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。质粒、噬菌体和动植物病毒。1.1.作用：作用：将外源基因送入受体细胞。将外源基因送入受体细胞。2.2.条件：条件：1)1)能在宿主细胞内复制并稳定地保存。能在宿主细胞内复制并稳定地保存。2)2)具有一个至多个限制酶切点，使外源基因插具有一个至多个限制酶切点，使外

5、源基因插入其中。入其中。3)3)具有某些标记基因，以便进行筛选。具有某些标记基因，以便进行筛选。如放射如放射性、抗菌素抗性基因、产物具有颜色反应的性、抗菌素抗性基因、产物具有颜色反应的基基运载体最常用的运载体最常用的运载体-质粒质粒2 2、目的基因与运载体、目的基因与运载体结合结合2、目的基因与运载体结合（以质粒为运载体）、目的基因与运载体结合（以质粒为运载体）质粒质粒DNA分子分子同一种限制酶处理同一种限制酶处理 一个切口一个切口两个黏性末端两个黏性末端 两个切口两个切口获得目的基因获得目的基因DNA连接酶连接酶重组重组DNA分子（重组质粒）分子（重组质粒）目的基因与运载体结合的结果可能有几

6、种情况？目的基因与运载体结合的结果可能有几种情况？三种情况：目的基因与目的基因结合三种情况：目的基因与目的基因结合 质粒与质粒结合质粒与质粒结合 目的基因与质粒结合目的基因与质粒结合3、将目的基因导入受体细胞、将目的基因导入受体细胞导导入方法：借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径入方法：借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径（唯一没有出现碱基互补配对的过程）（唯一没有出现碱基互补配对的过程）4 4、目的基因的检测、目的基因的检测和鉴定和鉴定是否导入成功：是否导入成功：是否成功表达：是否成功表达：看是否出现标记基因看是否出现标记基因看有没有基因产物生成看有没有基因产物生成无表达产物无表达产物无表达产物无表达产物有表达产物有表达产物无表达产物无表达产物细菌的检测，将每个受体细胞单独培养形成细菌的检测，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。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。步培养、研究。鉴定：鉴定：通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达