基因工程概念.ppt

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1、DNADNA重组技术的基本工具重组技术的基本工具重组技术的基本工具重组技术的基本工具1 1、原理：、原理：2 2、操作水平：、操作水平：3 3、又称：、又称：4 4、优点：、优点：基因重组基因重组DNADNA分子水平分子水平DNADNA重组技术或基因拼接技术重组技术或基因拼接技术 定向改造生物性状定向改造生物性状 克服远缘杂交不亲和的障碍克服远缘杂交不亲和的障碍 育种周期短育种周期短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

2、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一、基因工程的概念一、基因工程的概念二、基因工程的基本工具二、基因工程的基本工具看书，思考以下问题：看书，思考以下问题：1 1、基因工程中三种基本工具的作用分、基因工程中三种基本工具的作用分 别是什么？别是什么？2 2、工具酶的作用部位分别在哪？、工具酶的作用部位分别在哪？3 3、具备什么条件才能充当、具备什么条件才能充当“分子运输分子运输 车车”？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？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

3、三的工具：关键步骤三的工具：基因的基因的剪刀剪刀限制酶限制酶基因的基因的针线针线DNADNA连接酶连接酶基因的基因的运载工具运载工具运载体运载体（一）（一）“分子手术刀分子手术刀”限制性核酸内切限制性核酸内切酶酶1 1、来源：、来源：主要来自原核生物主要来自原核生物2 2、特点：、特点：具有专一性（具有专一性（特异性特异性）表现在两方面：表现在两方面：(1)(1)识别双链识别双链DNADNA中中特定特定核苷酸序列核苷酸序列(2)(2)从从特定特定部位的两个核苷酸之间切开部位的两个核苷酸之间切开 3 3、作用：、作用：特定部位的两个核苷酸之间的特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开磷酸二酯键断

4、开4 4、结果：、结果：产生黏性末端或平末端产生黏性末端或平末端Sma平末端平末端平末端平末端平末端平末端平末端平末端EcoR黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端和平末端黏性末端和平末端限制酶所识别的序列有什么特点 限制酶所识别的序列，无论是限制酶所识别的序列，无论是6个碱个碱基还是基还是4个碱基，都可以找到一条中个碱基，都可以找到一条中心轴线，中轴线两侧的双链心轴线，中轴线两侧的双链DNA上的上的碱基是碱基是反向对称重复排列反向对称重复排列的。的。（二）（二）“分子缝合针分子缝合针”DNA”DNA连接酶连接酶1 1、种类：、种类：Ecoli DNA Ecoli DNA连接酶连接酶 T4

5、DNA T4 DNA连接酶连接酶2 2、作用：、作用：可把黏性末端之间的可把黏性末端之间的缝隙缝隙“缝合缝合”起来，起来，Ecoli DNAEcoli DNA连接酶或连接酶或连接酶或连接酶或T T4 4DNADNA连接酶连接酶连接酶连接酶即即恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键磷酸二酯键DNADNA连接酶与连接酶与DNADNA聚合酶是一回事吗？聚合酶是一回事吗？T T4 4 DNA DNA连接酶连接酶还可把平末端之间的缝隙还可把平末端之间的缝隙“缝合缝合”起来，但效率较低起来，但效率较低DNADNA连接酶连接酶DNADNA聚合酶聚合酶连接连接DNADN

6、A链链双链双链单链单链连接部位连接部位在两在两DNADNA片段之片段之间形成间形成磷酸二磷酸二酯键酯键将单个核苷将单个核苷酸加到已存酸加到已存在的核酸片在的核酸片段上，形成段上，形成磷酸二酯键磷酸二酯键常用的运载体：常用的运载体：质粒、质粒、噬菌体和动、噬菌体和动、植物病毒等植物病毒等（三）（三）“分子运输车分子运输车”运载体运载体载体必须具备的条件载体必须具备的条件如果载体对受体细胞有害将怎样？如果载体对受体细胞有害将怎样？目的基因是否进入受体细胞，没有目的基因是否进入受体细胞，没有标记基因我们能否鉴定？标记基因我们能否鉴定？假如目的基因导入受体细胞后不能假如目的基因导入受体细胞后不能复制将

7、怎样？复制将怎样？作为载体没有切割位点将怎样？作为载体没有切割位点将怎样？作为载体的必要条件作为载体的必要条件1 1、能够在宿主细胞中复制并稳定地保、能够在宿主细胞中复制并稳定地保存；存；2 2、具有多个限制酶切点，以便与外源、具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；基因连接；3 3、具有某些标记基因，便于进行筛选。、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（如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等颜色反应的基因等 ）4 4、对受体细胞无害、对受体细胞无害（三）（三）“分子运输车分子运输车”运载体运载体2 2、种类：、种类：1 1、需要具备的条件：、需要具备的条件：（

8、1）在受体细胞中稳定存在，能自我复制）在受体细胞中稳定存在，能自我复制（2）有一个或多个切割位点）有一个或多个切割位点（3）有标记基因）有标记基因（4）对受体细胞无害）对受体细胞无害质粒、噬菌体、动植物病毒等质粒、噬菌体、动植物病毒等以下是两种限制酶切割后形成的以下是两种限制酶切割后形成的DNA片段，试分析：片段，试分析：GC AATTC GC CTTAA CG G CG G (1)其中其中和和 是由一种限制酶切割形成的是由一种限制酶切割形成的 末端，末端，（2）和和 是由另一种限制酶切割形成的是由另一种限制酶切割形成的 末端，末端，反馈练习：反馈练习：在基因工程中，切割运载体和含有目的基因在

9、基因工程中，切割运载体和含有目的基因的的DNADNA片段，需使用（片段，需使用（）A.A.同种限制酶同种限制酶 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基因工程常用的受体细胞有（基因工程常用的受体细胞有（）(1)(1)大肠杆菌大肠杆菌 （2 2）枯草杆菌）枯草杆菌（3 3）支原体）支原体 （4 4）动植物细胞）动植物细胞A.A.（3 3）（）（4 4）B.B.（1 1）（）（2 2）（）（4 4）C.C.（2 2）（）（3 3）（）（4 4）D.D.（1 1）（）（2 2）（）（3 3）不属于质粒被选为基因运载体的理由是不属于质粒被选为基因运载体的

10、理由是 A A、能复制、能复制 (）B B、有多个限制酶切点、有多个限制酶切点 C C、具有标记基因、具有标记基因 D D、它是环状、它是环状DNADNAD1 1、下列不适合用于基因工程的运载体、下列不适合用于基因工程的运载体是（是（）A A、质粒、质粒 B B、噬菌体、噬菌体 C C、细菌、细菌 D D、病毒、病毒选选我我C2、下列说法正确的是、下列说法正确的是：（：（）A、限制酶的切口一定是、限制酶的切口一定是GAATTC碱基序列碱基序列 B、质粒是基因工程中唯一的运载体、质粒是基因工程中唯一的运载体 C、重组技术所用的工具酶是限制酶、重组技术所用的工具酶是限制酶、连接酶、运载体连接酶、运

11、载体 D、利用运载体在宿主细胞内对目的基因、利用运载体在宿主细胞内对目的基因 进行大量复制的过程可称为进行大量复制的过程可称为“克隆克隆”选选我我D审题审题3、下列黏性末端属于同种内切酶切割而成的、下列黏性末端属于同种内切酶切割而成的 是（是（）A、B、C、D、T C GA G C T T A AA GG T T C C AA G C T T C A G A A T T C G4 4、下列哪一种酶是基因工程的工具酶（、下列哪一种酶是基因工程的工具酶（）A A、DNADNA连接酶连接酶 B B、DNADNA酶酶 C C、RNARNA酶酶 D D、运载体、运载体选选我我A选选我我A记住了记住了 基基因因工工程程是是在在DNA分分子子水水平平上上进进行行设设计计施施工工的的。在在基基因因操操作作的的基基本本步步骤骤中中，不不进进行行碱碱基基互补配对的步骤是互补配对的步骤是 （）A、人工合成目的基因、人工合成目的基因 B、目的基因与运载体结合、目的基因与运载体结合 C、将目的基因导入受体细胞、将目的基因导入受体细胞 D、目的基因的检测和表达、目的基因的检测和表达C