基因工程及其应用 (2)优秀课件.ppt
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1、基因工程及其应用第1页,本讲稿共33页能发光的水母能发光的水母能否让热带鱼也能否让热带鱼也能否让热带鱼也能否让热带鱼也能发光能发光能发光能发光?设想不能发光的热带斑马鱼不能发光的热带斑马鱼第2页,本讲稿共33页能发能发荧光荧光的热的热带斑带斑马鱼马鱼普通热带斑马鱼是不发荧光的普通热带斑马鱼是不发荧光的第3页,本讲稿共33页第4页,本讲稿共33页能产生人胰岛素的大肠杆菌第5页,本讲稿共33页基因基因“嫁接嫁接”第6页,本讲稿共33页一、基因工程一、基因工程(gene engineering)(gene engineering)又叫做又叫做基因拼接技术基因拼接技术或或DNADNA重组技术重组技术。
2、通俗的说,。通俗的说,就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,里,定向定向定向定向地改造生物的地改造生物的遗传性状遗传性状。原理原理操作环境操作环境操作水平操作水平结果结果基因重组基因重组生物体外生物体外DNA分子水平分子水平定向地改造生物的遗传性状,获定向地改造生物的遗传性状,获得人类所需要的品种。得人类所需要的品种。第7页,本讲稿共33页培育转基因大肠杆菌的简要过程:培育转基因大肠杆菌的简要过程:你认为上述培育转基你认为上述培育转基你认为上述培育转基你
3、认为上述培育转基因大肠杆菌的关键步因大肠杆菌的关键步因大肠杆菌的关键步因大肠杆菌的关键步骤有哪些?骤有哪些?骤有哪些?骤有哪些?普通大肠杆菌普通大肠杆菌普通大肠杆菌普通大肠杆菌(不能分泌胰岛素不能分泌胰岛素不能分泌胰岛素不能分泌胰岛素)人体组织细胞人体组织细胞提取提取提取提取胰岛素基因胰岛素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大肠杆菌大肠杆菌(含含胰岛素基因胰岛素基因)转基因大肠杆菌转基因大肠杆菌(能分泌胰岛素能分泌胰岛素)第8页,本讲稿共33页1.ONE1.ONE胰岛素基胰岛素基因从人体因从人体细胞内提细胞内提取出来取出来2.TWO2.TWO胰岛素
4、基胰岛素基因与运载因与运载体体DNADNA连连接接3.THREE3.THREE胰岛素基因胰岛素基因导入受体导入受体(大肠杆菌大肠杆菌)细胞细胞基因的基因的“剪刀剪刀”基因的基因的“针线针线”基因的运载体基因的运载体培育转基因大肠杆菌的关键步骤:培育转基因大肠杆菌的关键步骤:第9页,本讲稿共33页1、基因的基因的“剪刀剪刀”限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶二、基因操作的工具二、基因操作的工具特点特点:一种限制酶只能识别一种一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定特定的核苷酸序列,并在特定的切点切割的切点切割DNA分子。分子。如如:EcoRI只能识别只能识别GAATTC的序列的序列切割位点
5、:切割位点:具有具有专一性(特异性)专一性(特异性)这说明限制酶有什么特点?这说明限制酶有什么特点?结果结果:磷酸二酯键磷酸二酯键产生黏性末端或平末端产生黏性末端或平末端第10页,本讲稿共33页重播重播限制酶限制酶(EcoREcoR)作用过程作用过程第11页,本讲稿共33页G A A T T CC T T A A GG A A T T CC T T A A GG C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C G用同种限制酶切割用同种限制酶切割把两个不同的把两个不同的DNADNA同一种限制酶切割,同一种限制酶切
6、割,是否具有相同的黏性末端?是否具有相同的黏性末端?第12页,本讲稿共33页作用:将互补配对的两个黏性末端连接起来,使作用: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之成为一个完整的DNADNA分子。分子。2.分子针线分子针线DNA连接酶连接酶限制酶限制酶:切割磷酸二酯键:切割磷酸二酯键 DNA连接酶连接酶:形成磷酸二酯键:形成磷酸二酯键 第13页,本讲稿共33页3、基因的运输工具、基因的运输工具运载体运载体 常常用用的的运运载载体体:质质粒粒、噬噬菌菌体体和和动动植物病毒等植物病毒等标记基因,标记基因,便于进行便于进行检测。检测。质粒存在于质粒存在于许多细菌和酵母许多细菌和酵母菌等
7、生物中菌等生物中,是细是细胞染色体外能够胞染色体外能够自主复制的很小自主复制的很小的环状的环状DNADNA分子分子.第14页,本讲稿共33页作为运载体必须具备哪些条件?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。质粒可作为运载体有何特点?第15页,本讲稿共33页注意:注意:所谓基因工程的所谓基因工程的“剪刀剪刀”、“
8、针线针线”只是只是一种比喻,答题时应书写为限制性核酸内切一种比喻,答题时应书写为限制性核酸内切酶(酶(限制酶限制酶)、)、DNA连接酶连接酶。第16页,本讲稿共33页三、基因工程的操作步骤三、基因工程的操作步骤第17页,本讲稿共33页从细胞中分离从细胞中分离出出DNA从大肠杆菌中提从大肠杆菌中提取质粒取质粒限制限制 酶酶提取目的基因提取目的基因限制酶限制酶目的基因与运目的基因与运载体结合载体结合DNA连连 接酶接酶目的基因导入目的基因导入受体细胞受体细胞目的基因的表目的基因的表达与检测达与检测基因工程操作的基本步骤基因工程操作的基本步骤第18页,本讲稿共33页12基因工程的操作工具基因工程的操
9、作工具1.基因的剪刀基因的剪刀 限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶2.基因的针线基因的针线 连接酶连接酶 3.基因的运输工具基因的运输工具 运载体运载体 基因工程的操作步骤基因工程的操作步骤1.目的基因的目的基因的提取提取2.目的基因与运载体目的基因与运载体结合结合3.目的基因目的基因导入导入受体细胞受体细胞4.目的基因的目的基因的检测检测与与表达表达基因工程基因工程(gene engineering)的原理的原理第19页,本讲稿共33页几种常见育种方法的比较几种常见育种方法的比较育种育种方法方法杂交杂交育种育种单倍体单倍体育种育种多倍体多倍体育种育种诱变诱变育种育种基因工基因工程育种程育种基本
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