苏教生物选修三基因工程概述

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1、会计学1苏教生物选修三基因工程概述苏教生物选修三基因工程概述课时目标：1简述基因工程的诞生过程和发 展历程。2理解并阐释基因工程的实质。3说出基因工程中基本工具的特 点及作用。第2页/共28页 20世纪70年代随着DNA重组技术的出现而发展出来。对基因进行加工，使生物体发展成为新的有机生物体。 各种生物工程在实施上大多离不开基因工程手段，现代生物技术中，主要的是基因工程。第3页/共28页1973年:美科恩：将两种不同来源的分子进行体外重组，并首次实现了在大肠杆菌中的表达，创立了定向改造生物的新技术基因工程19441953 1966第4页/共28页基因工程第5页/共28页第6页/共28页转基因猴

2、 据日本共同社报道，日本宣布成功培养出了可结出绿、红、橙3色荧光色蚕茧的转基因蚕各两三万只。 这种蚕被导入了水母、珊瑚等的荧光蛋白质基因，所结的茧在自然光照射下呈淡绿色或粉色，但经蓝色发光二极管等光线照射后，通过滤镜观察则呈荧光色。该成果有望应用于衣料及家装等领域。第7页/共28页转基因番茄世界上首例转基因灵长类动物转基因猴“安迪”美国俄勒冈保健科学大学称，这只名为“安迪”（Andi）的恒河猴于2000年10月2日诞生，它是由一粒被植入追踪基因的未受精卵孕育而成的转基因猴。它目前健康活泼，与另外两只小猴生活在特制的“公寓”里。第8页/共28页问题 以色列研究人员日前宣布，他们利用转基因技术培育

3、出一种具有柠檬和玫瑰香味的新品种番茄。生成类胡萝卜素的其他农作物和花也可以像番茄一样，通过转基因技术改变气味和口味。 吃个番茄也能抗乙肝，这绝非天方夜谭。每天坐在家里，吃上三五只西红柿，人们体内就能产生乙型肝炎病毒的抗体，达到和注射疫苗一样的效果。 第9页/共28页 又叫做基因拼接技术或DNA重组技术，是指在体外，通过人工 “剪切”和“拼接”等方法，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内并使重组基因在受体细胞中表达, 产生人类需要的基因产物的技术。二、基因工程概念：场所：对象：过程：水平：结果：基因产物体外基因剪切 拼接 导入 表达分子第10页/共28页 基因工程培育抗虫棉的简要过

4、程：导入重组DNA形成抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出来形成重组DNA重组DNA导入受体(棉花)细胞第11页/共28页三、DNA重组技术的基本工具分子手术刀限制性内切酶分子针线DNA连接酶分子运输车运载体第12页/共28页、“分子手术刀”限制性核酸内切酶大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。第13页/共28页思考：限制酶所识别的序列有什么特点？限制酶在DNA的任何部位都能将DNA切开吗？黏性末端平末端第14页/共28页 限制酶所识别的序列，都可以找到一条中心轴线，中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的。限制酶在DNA的任何部位都能将DN

5、A切开吗？中轴线什么叫黏性末端？思考：限制酶所识别的序列有什么特点？ 任何一种限制酶都只识别和切断特定的核苷酸序列，这是由限制酶的性质所决定的。被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。第15页/共28页限制性核酸内切酶（简称限制酶）特异性，即识别特定核苷酸序列，在特定的切点切割DNA分子。产生黏性末端或平口末端主要在微生物中。磷酸二脂键第16页/共28页要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？要切两个切口，产生四个黏性末端。如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？ 会产生相同的黏性末

6、端，然后让两者的黏性末端黏合起来，就可以合成重组的DNA分子了。第17页/共28页、“分子针线”DNA连接酶DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，是把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子才能形成。思考：DNA连接酶连接的是什么部位？第18页/共28页E.coliDNA连接酶（连接黏性末端）T4DNA连接酶（连接黏性末端和平末端）（1）部位：（2）种类：（3）结果：磷酸二脂键重组DNA分子DNA连接酶第19页/共28页AATTGCCTTAAG第20页/共28页思考：DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？为什么？不是一回事。（1）DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸

7、片段的3末端的羟基上，形成磷酸二酯键；而DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，不是在单个核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键。（2）DNA聚合酶是以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链；而DNA连接酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来。因此DNA连接酶不需要模板。第21页/共28页、运载工具载体将外源基因送入受体细胞。 作用：条件：1）能够自我复制。2）有一个或多个限制酶切点，以便目的基因插入到载体上去。3）具有某些标记基因，便于进行筛选。常用： 质粒、噬菌体和一些动植物病毒。第22页/共28页大肠杆菌的质粒：1. 最常用的质粒是大肠杆菌

8、的质粒，其中常含有抗药基因，如四环素的标记基因。质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性作用，但复制只能在宿主细胞内成。第23页/共28页1.以下说法正确的是 （ ） A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B、质粒是基因工程中唯一的运载体 C、运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接 D、DNA连接酶使黏性末段的碱基之间形成氢键练 习第24页/共28页2.不属于质粒被选为基因运载体的理由是（ ） A、能复制 B、有多个限制酶切点 C、具有标记基因 D、它是环状DNA练 习第25页/共28页3.有关基因工程的叙述中，错误的是（ ） A、基因工程技术能定向地改造生物的遗传性状， 培育生物新品种 B、重组DNA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 D、质粒都可作为运载体练 习第26页/共28页第27页/共28页感谢您的观看！第28页/共28页