可用基因工程以及其应用.ppt
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1、关于可用基因工程及其应用第一张,PPT共四十四页,创作于2022年6月三、人类基因组研究三、人类基因组研究1 1、什么是、什么是、什么是、什么是“人类基因组人类基因组人类基因组人类基因组”?人类基因组计划中,共测定多少条人类基因组计划中,共测定多少条染色体染色体?人类基因组人类基因组:是指人体:是指人体DNADNA分子所携带的全部遗分子所携带的全部遗传信息。传信息。人的单倍体基因组:人的单倍体基因组:有有2424条双链的条双链的DNADNA分子组成分子组成(包括(包括1 12222号染色体和号染色体和X X、Y Y染色体染色体DNADNA),上面有),上面有3030亿个碱基对,估计有亿个碱基对
2、,估计有3 35 5万个基因。万个基因。24242424条(条(2222条常染色体条常染色体条常染色体条常染色体+X+X+X+X、Y Y Y Y 染色体)染色体)染色体)染色体)第二张,PPT共四十四页,创作于2022年6月3 3、参与国家有哪些?进展如何?、参与国家有哪些?进展如何?参与国:美、英、法、德、日、中(参与国:美、英、法、德、日、中(参与国:美、英、法、德、日、中(参与国:美、英、法、德、日、中(1%1%1%1%)2000200020002000年年年年6 6 6 6月月月月26262626日日 绘制人类基因组草图绘制人类基因组草图 2003200320032003年年年年 绘制
3、人类基因组精图绘制人类基因组精图绘制人类基因组精图绘制人类基因组精图2 2、什么是、什么是“人类基因组计划人类基因组计划”?主要内容是什么?主要内容是什么?分析测定人类基因组的核苷酸序列分析测定人类基因组的核苷酸序列分析测定人类基因组的核苷酸序列分析测定人类基因组的核苷酸序列;绘制遗传图、物理图、序列图和转录图绘制遗传图、物理图、序列图和转录图第三张,PPT共四十四页,创作于2022年6月2.2.在一个真核细胞基因的编码区中,有在一个真核细胞基因的编码区中,有2 2个外显子和个外显子和1 1个内含子,测得一个外显子有个内含子,测得一个外显子有126126个碱基,另一个外个碱基,另一个外显子有显
4、子有180180个碱基,内含子有个碱基,内含子有3636个碱基,那么这个编码个碱基,那么这个编码区的碱基序列最多能编码的氨基酸个数?区的碱基序列最多能编码的氨基酸个数?3.3.人和红螺菌的细胞中都有由人和红螺菌的细胞中都有由104104个氨基酸组成的细个氨基酸组成的细胞色素胞色素C C,这两种生物控制合成细胞色素,这两种生物控制合成细胞色素C C的基因中编的基因中编码区的脱氧核苷酸数目的大小关系是什么?为什么?码区的脱氧核苷酸数目的大小关系是什么?为什么?5151人远多于红螺菌人远多于红螺菌人的基因结构中的编码区中含有内含子人的基因结构中的编码区中含有内含子第四张,PPT共四十四页,创作于20
5、22年6月5.5.已知某物种的细胞中含有已知某物种的细胞中含有2626个个DNADNA分子,其中有分子,其中有2 2个个DNA分子各含有分子各含有2400024000个碱基,由这两个个碱基,由这两个DNADNA分子分子所控制合成的多肽链中,最多含有多少种氨基酸:所控制合成的多肽链中,最多含有多少种氨基酸:A.8000 B.4000 C.16000 D.20A.8000 B.4000 C.16000 D.204.4.某基因中含有某基因中含有12001200个碱基对,则由它控制合个碱基对,则由它控制合成的含有两条肽链的蛋白质分子中最多含有成的含有两条肽链的蛋白质分子中最多含有肽健的个数是肽健的个数
6、是 :A A198198个个 B B398398个个 C C400400个个 D D798798个个第五张,PPT共四十四页,创作于2022年6月第三章第三章 遗传与基因工程遗传与基因工程第三节第三节 基因工程简介基因工程简介第六张,PPT共四十四页,创作于2022年6月基因决定性状(一)基因决定性状(一)青霉菌能产生对人类有用的抗生素青霉菌能产生对人类有用的抗生素青霉素青霉素第七张,PPT共四十四页,创作于2022年6月基因决定性状(二)基因决定性状(二)v家蚕能够吐出蚕丝为人类利用家蚕能够吐出蚕丝为人类利用第八张,PPT共四十四页,创作于2022年6月基因决定性状(三)基因决定性状(三)v
7、与豆科植物互利共生的根瘤菌能够固定空气中与豆科植物互利共生的根瘤菌能够固定空气中的氮的氮第九张,PPT共四十四页,创作于2022年6月定向基因改造设想定向基因改造设想 设想一设想一:能否让禾本科的植物也能够固定空气中能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮?的氮?能否让细菌能否让细菌“吐出吐出”蚕蚕丝?丝?设想二:设想二:能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物?珍贵的药物?设想三:设想三:设想三:设想三:经过多年的努力,科学家于经过多年的努力,科学家于2020世纪世纪7070年代创立了可年代创立了可以定向改造生物的新技术以定向改造生物的新技术基因工
8、程。基因工程。第十张,PPT共四十四页,创作于2022年6月标准概念标准概念:在:在生物体外生物体外,通过对,通过对DNADNA分子分子进行人工进行人工“切割切割”和和“拼接拼接”,对生物的,对生物的基因基因进行改造和进行改造和重新组合,然后导入受体细胞内进行无性繁殖,重新组合,然后导入受体细胞内进行无性繁殖,使重组基因在受体细胞内表达,产生出使重组基因在受体细胞内表达,产生出人类所需人类所需要的基因产物要的基因产物。一、基因工程的概念一、基因工程的概念 通俗概念:通俗概念:按照人们的意愿,把一种生物的个别按照人们的意愿,把一种生物的个别基因复制出来加以修饰改造,然后放到另一种生基因复制出来加
9、以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,物的细胞里,定向地改造定向地改造生物的遗传性状。生物的遗传性状。第十一张,PPT共四十四页,创作于2022年6月基因工程的别名基因工程的别名操作环境操作环境操作对象操作对象操作水平操作水平基本过程基本过程实质实质结果结果基因拼接技术或基因拼接技术或DNADNA重组技术重组技术生物体外生物体外基因基因DNADNA分子水平分子水平人类需要的基因产物人类需要的基因产物剪切剪切 拼接拼接 导入导入 表达表达基因重组基因重组基因工程的概念基因工程的概念最大的优点是:最大的优点是:定向改造生物性状定向改造生物性状第十二张,PPT共四十四页,创作于2022年6月基因工
10、程培育抗虫棉的简要过程:基因工程培育抗虫棉的简要过程:普通棉花普通棉花(无抗虫特性无抗虫特性无抗虫特性无抗虫特性)苏云金芽孢杆菌苏云金芽孢杆菌提取提取提取提取抗虫基因抗虫基因抗虫基因抗虫基因与运载体与运载体与运载体与运载体DNADNA拼接拼接拼接拼接导入导入导入导入棉花细胞棉花细胞(含含抗虫基因抗虫基因)棉花植株棉花植株(有有抗虫特性抗虫特性)上述培育抗虫棉的关键步骤是什么?上述培育抗虫棉的关键步骤是什么?第十三张,PPT共四十四页,创作于2022年6月基因工程培育抗虫棉的关键步骤:基因工程培育抗虫棉的关键步骤:关键步骤一:关键步骤一:抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞
11、内提提提提取出来取出来取出来取出来关键步骤二:关键步骤二:关键步骤二:关键步骤二:抗虫基因抗虫基因抗虫基因抗虫基因与运载体与运载体DNADNADNADNA连接连接连接连接关键步骤三:关键步骤三:抗虫基因抗虫基因抗虫基因抗虫基因导入受体导入受体导入受体导入受体(棉花棉花)细胞细胞关键步骤一的工具:关键步骤一的工具:关键步骤二的工具:关键步骤二的工具:关键步骤二的工具:关键步骤二的工具:关键步骤三的工具:关键步骤三的工具:关键步骤三的工具:关键步骤三的工具:基因的基因的基因的基因的剪刀剪刀剪刀剪刀限制性内切酶限制性内切酶限制性内切酶限制性内切酶基因的基因的基因的基因的针线针线针线针线DNADNA连
12、接酶连接酶基因的基因的基因的基因的运载工具运载工具运载工具运载工具运载体运载体运载体运载体解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具?解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具?第十四张,PPT共四十四页,创作于2022年6月二、基因操作的工具二、基因操作的工具1.1.基因的基因的“剪刀剪刀”DNADNA限制性内切酶(限制酶)限制性内切酶(限制酶)(1 1)分布:主要存在微生物中(目前发现)分布:主要存在微生物中(目前发现200200多种)多种)(2 2)特点:一种限制酶只能识别一种)特点:一种限制酶只能识别一种特定特定的的核苷酸序列核苷酸序列,并,并在在特定的切点特定的切点上切割上切割DNADNA分子。
13、(专一性)分子。(专一性)EcoRI GAATTC CTTAAGBamHI GGATCC CCTAGG识别反向重复序列,切割后形成识别反向重复序列,切割后形成黏性末端黏性末端。第十五张,PPT共四十四页,创作于2022年6月限制性内切酶限制性内切酶EcoRI第十六张,PPT共四十四页,创作于2022年6月黏性末端:黏性末端:被限制酶切开的被限制酶切开的DNADNA两条单链的切口,带有两条单链的切口,带有几个几个伸出的核苷酸伸出的核苷酸,他们之间,他们之间正好互补配对正好互补配对,这样的切口叫这样的切口叫黏性末端黏性末端。第十七张,PPT共四十四页,创作于2022年6月(3 3)作用结果:产生黏
14、性末端)作用结果:产生黏性末端(也有可能是平末端也有可能是平末端也有可能是平末端也有可能是平末端)切割切割DNADNA分子时产生的两种不同末端分子时产生的两种不同末端第十八张,PPT共四十四页,创作于2022年6月(4 4)作用部位:磷酸二酯键,不是氢键)作用部位:磷酸二酯键,不是氢键 T1234512345 A什么叫磷酸二酯键?什么叫磷酸二酯键?第十九张,PPT共四十四页,创作于2022年6月GAATTCCGTAGAATTCGGATT 尝试写出下列序列受尝试写出下列序列受EcoRIEcoRI限制酶作限制酶作用后的黏性末端用后的黏性末端CTTCATGAATTCCCTAA GAAGTACTTAA
15、GGGATT CTTAAGGCATCTTAAGCCTAA CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAAAATTCCGTAG 第二十张,PPT共四十四页,创作于2022年6月DNADNA连接酶与连接酶与DNADNA聚合酶有什么区别呢?聚合酶有什么区别呢?(2 2 2 2)作用部位:)作用部位:)作用部位:)作用部位:磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键,不是氢键,不是氢键GC T T A AA A T T CG磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键(1 1 1 1)作用对象:)作用对象:)作用对象:)作用对象:将互补配对的两个黏性末端连接
16、起来,使将互补配对的两个黏性末端连接起来,使将互补配对的两个黏性末端连接起来,使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之成为一个完整的之成为一个完整的之成为一个完整的DNADNADNADNA分子分子分子分子、基因的针线、基因的针线DNADNA连接酶连接酶第二十一张,PPT共四十四页,创作于2022年6月 DNADNA连接酶连接酶与与DNADNA聚合酶聚合酶是一回事吗?是一回事吗?相同点:相同点:两者都是形成磷酸二酯键。两者都是形成磷酸二酯键。不同点:不同点:DNADNA连接酶连接酶:是将是将DNADNA片段上的两个粘性末端片段上的两个粘性末端连接起来,连接起来,不需要模板。不需要
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- 可用 基因工程 以及 应用
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