优质课件第2节《基因工程及其应用》ppt.ppt
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1、经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用转入人胰岛素基因的大肠杆菌转入人胰岛素基因的大肠杆菌问题探讨问题探讨图中可不是普通的细菌,它图中可不是普通的细菌,它是是“嫁接嫁接”了人胰岛素基因了人胰岛素基因的工程菌。虽然看起来与普的工程菌。虽然看起来与普通细菌没有什么不同,但它通细菌没有什么不同,但它能大量合成人胰岛素,用来能大量合成人胰岛素,用来治疗糖尿病,使胰岛素的生治疗糖尿病,使胰岛素的生产成本大大降低。产成本大大降低。1 1、为什么能把一种生物的基因、为什么能把一种生物的基因“嫁接嫁接”到另一种生物到另
2、一种生物上?上?2 2、这种、这种“嫁接嫁接”对品种的改良有什么意义?对品种的改良有什么意义?3 3、推测这种、推测这种“嫁接嫁接”怎样能实现?怎样能实现?不同生物的不同生物的DNADNA在空间结构上一致在空间结构上一致几乎所有的生物都共用一套遗传密码几乎所有的生物都共用一套遗传密码可定向改造生物可定向改造生物尽管作物和家畜的育种自使前开始一直尽管作物和家畜的育种自使前开始一直延续至今,但是,延续至今,但是,传统育种的方法一般传统育种的方法一般只能在同种生物中进行,很难将一种生只能在同种生物中进行,很难将一种生物的优良性状,移植到另一种生物身上。物的优良性状,移植到另一种生物身上。基因工程的出
3、现使基因工程的出现使人类有可能按照自己人类有可能按照自己的意愿直接定向地改变生物,培育出新的意愿直接定向地改变生物,培育出新品种。品种。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用一、基因工程的原理一、基因工程的原理 基因工程,又叫做基因工程,又叫做基因拼接技术基因拼接技术或或DNADNA重重组技术组技术。通俗地说,就是。通俗地说,就是按照人们的意愿按照人们的意愿,把把一种生物一种生物的某种的某种基因提取出来基因提取出来,加以,加以修饰修饰改造改造,然后放到,然后放到另一种生物另一种生物的细胞里,的细胞里,定
4、向定向地改造生物的地改造生物的遗传性状遗传性状。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用小结小结原理原理操作环境操作环境操作水平操作水平结果结果定向地改造生物的遗传定向地改造生物的遗传性状,获得人类所需要性状,获得人类所需要的品种。的品种。DNA分子水平分子水平生物体外生物体外基因重组基因重组经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用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能否让细菌能否让细菌“吐出吐出”蚕
5、丝?蚕丝?设想设想经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用思考:思考:要把家蚕的合成蚕丝蛋白的基因要把家蚕的合成蚕丝蛋白的基因“嫁接嫁接”到细菌上,关键步骤是什么?到细菌上,关键步骤是什么?关键步骤一:怎样提取合成蚕丝蛋白的基因?关键步骤一:怎样提取合成蚕丝蛋白的基因?关键步骤二:怎样将基因运输到细菌体内?关键步骤二:怎样将基因运输到细菌体内?关键步骤三:怎样将基因与运载工具连接起来?关键步骤三:怎样将基因与运载工具连接起来?基因的剪刀基因的剪刀限制性内切酶限制性内切酶基因的针线基因的针线DNADNA连接
6、酶连接酶基因的运载工具基因的运载工具基因的运载体基因的运载体经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用二、基因操作的工具二、基因操作的工具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经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1 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(简简称限制酶称限制酶)(1 1)存在:)存在
7、:限制酶是在限制酶是在生物体生物体(主要是主要是微生物微生物)内内的一种酶,能将外来的的一种酶,能将外来的DNADNA切断,这切断,这种切割作用是在种切割作用是在DNADNA分子内部进行的。分子内部进行的。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用观察各限制酶识别并作用的核苷酸序列,观察各限制酶识别并作用的核苷酸序列,看看它有何看看它有何特点?特点?(2 2)特点:)特点:只能识别一种只能识别一种特定的核苷酸序列特定的核苷酸序列只能在特定的只能在特定的位点上切割位点上切割DNADNA分子分子经营者提供商品或
8、者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端例:大肠杆菌中的一种限制酶例:大肠杆菌中的一种限制酶(EcoR)能识别能识别GAATTC序列,并在序列,并在G和和A之间切开。之间切开。EcoR经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(3)(3)限制酶切割的是什么化学键?限制酶切割的是什么化学键?磷磷酸酸二二酯酯键键 (注意与解旋酶的区别)(注意与解旋酶的区别)经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者
9、的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用被限制酶切开的被限制酶切开的DNADNA两条单链的切口,带有几两条单链的切口,带有几个个伸出的核苷酸伸出的核苷酸,它们之间正好,它们之间正好互补配对互补配对,这这样的切口叫样的切口叫黏性末端黏性末端。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 思考:如果把两种来源不同的思考:如果把两种来源不同的DNADNA用同一种用同一种限制酶来切割,会怎样呢?限制酶来切割,会怎样呢?会产生会产生相同的黏性末端相同的黏性末端,然后让,然后让两者
10、的黏性末端两者的黏性末端黏合起来黏合起来,似乎就可,似乎就可以合成重组的以合成重组的DNADNA分子了。分子了。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用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经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者
11、购买商品的价款或接受服务的费用2 2、基因的针线、基因的针线DNADNA连接酶连接酶连接位置:连接位置:磷酸与脱氧核糖间的化学键磷酸与脱氧核糖间的化学键磷酸二酯键磷酸二酯键两种来源不同的两种来源不同的DNADNA用同种限制酶切割后,用同种限制酶切割后,末端可以末端可以相互黏合相互黏合,但是,这种,但是,这种黏合黏合只能使互补的只能使互补的碱基连接碱基连接起起来,脱氧核糖和磷酸交替连接而构成来,脱氧核糖和磷酸交替连接而构成DNADNA骨架上的缺骨架上的缺口口,需要靠,需要靠DNADNA连接酶连接酶来来“缝合缝合”。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加
12、赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用两两DNADNA片段要具有片段要具有互补互补的黏性末端的黏性末端才能拼起才能拼起来来DNADNA连接酶的缝合作用连接酶的缝合作用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用DNADNA连接酶与连接酶与DNADNA聚合酶比较聚合酶比较作用对象:作用对象:DNADNA连接酶是在两个连接酶是在两个DNADNA片段之间片段之间;DNADNA聚合酶是在单个脱氧核苷酸与聚合酶是在单个脱氧核苷酸与DNADNA片段之间。片段之间。作用条件:作用条件:DNADNA连接酶不需要模板
13、;连接酶不需要模板;DNADNA聚合酶需要模板(以聚合酶需要模板(以DNADNA的一条链为模板)的一条链为模板)相同点:相同点:都形成磷酸二酯键;都形成磷酸二酯键;化学本质均为蛋白质。化学本质均为蛋白质。思考:思考:DNADNA连接酶与连接酶与DNADNA聚合酶有什么不一样?聚合酶有什么不一样?经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用要让一个从要让一个从甲甲生物细胞内取出来生物细胞内取出来的基因的基因(如抗虫基因如抗虫基因),),送入受体细胞送入受体细胞(如棉细胞如棉细胞),),还需要有专门的运输工具还需
14、要有专门的运输工具,这就是这就是运载体运载体。3 3、基因的运输工具、基因的运输工具运载体运载体常用的运载体:常用的运载体:质粒、噬菌体和动植物病毒质粒、噬菌体和动植物病毒经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用思考:运载体的作用有哪些?思考:运载体的作用有哪些?作用一:作用一:作为运载工具,将外源基因作为运载工具,将外源基因(抗虫基抗虫基因因)转移到受体细胞转移到受体细胞(棉花细胞棉花细胞)中去。中去。作用二:作用二:利用运载体在受体细胞利用运载体在受体细胞(棉花细胞棉花细胞)内,内,对外源基因对外源基
15、因(抗虫基因抗虫基因)进行大量复制。进行大量复制。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(2)(2)能在宿主细胞中能在宿主细胞中复制复制并并稳定保存稳定保存;(1)(1)具有具有多个限制酶的切点多个限制酶的切点,便于与外源基因连接;(用,便于与外源基因连接;(用切割目的基因的切割目的基因的同一种限制酶同一种限制酶切割切割运载体运载体,以获得相同,以获得相同的的黏性末端黏性末端)(3)(3)具有某些具有某些标记基因标记基因,便于筛选,便于筛选成功导入成功导入的的受体细胞。受体细胞。如抗菌素的抗性基因、产物
16、具有颜色反应的基因等。如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。思考:作为运载体必须具备哪些条件?思考:作为运载体必须具备哪些条件?经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用质粒:质粒:质粒质粒是基因工程是基因工程最常用最常用的运载体。的运载体。质粒存在于质粒存在于细菌、酵母菌细菌、酵母菌等生物中,是细等生物中,是细胞拟核或细胞核外能够进行胞拟核或细胞核外能够进行自主复制自主复制的很小的的很小的环环状状DNADNA分子。分子。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,
17、增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用质粒的特点质粒的特点1 1、细细胞胞染染色色体体(或或拟拟核核DNADNA分分子子)外外能能自自主主复制的小型环状复制的小型环状DNADNA分子;分子;2 2、质粒的存在对宿主细胞无影响;、质粒的存在对宿主细胞无影响;3 3、质粒的复制只能在宿主细胞内完成。、质粒的复制只能在宿主细胞内完成。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1.以下说法正确的是以下说法正确的是 ()A、所所有有的的限限制制酶酶只只能能识识别别一一种种特特定定的的核核苷苷酸序列酸序列
18、 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、运运载载体体必必须须具具备备的的条条件件之之一一是是:具具有有多多个限制酶切点,以便与外源基因连接个限制酶切点,以便与外源基因连接 D、DNA连连接接酶酶使使黏黏性性末末段段的的碱碱基基之之间间形形成氢键成氢键C练习练习经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2.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理由是 A、能复制、能复制 ()B、有多个限制酶切点、有多个限制酶切点 C、具有标记基因、具有标记基因 D、它是环
19、状、它是环状DNAD D练习练习经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3.有关基因工程的叙述中,错误的是(有关基因工程的叙述中,错误的是()A、基基因因工工程程技技术术能能定定向向地地改改造造生生物物的的遗遗传传性性状状,培育生物新品种培育生物新品种 B、重组、重组DNA的形成在细胞内完成的形成在细胞内完成 C、目的基因须由运载体导入受体细胞、目的基因须由运载体导入受体细胞 D、质粒都可作为运载体、质粒都可作为运载体B D练习练习经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损
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