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现代生物技术专题 宣城中学闫立 2008 12 4 结合图片来说一说什么是基因工程 基因工程是指按照人们的愿望 进行严格的设计 并通过体外DNA重组和转基因等技术 赋予生物以新的遗传特性 从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品 由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的 因此又叫做DNA重组技术或基因拼接技术 基因工程培育抗虫棉的简要过程 普通棉花 无抗虫特性 苏云金芽孢杆菌 提取 抗虫基因 棉花细胞 含抗虫基因 棉花植株 有抗虫特性 重组DNA 导入 拼接 上述培育抗虫棉的关键步骤是什么 普通棉花不具有抗虫性 科学家发现苏云金芽孢杆菌能够产生一种毒蛋白 对棉铃虫有一定的杀伤作用 试设计一个简单的方案 使棉花对棉铃虫也有抵抗作用 一 限制性核酸内切酶 分子手术刀 思考 1 怎样从苏云金芽孢杆菌体内提取毒蛋白基因 2 这类酶主要在哪些生物中能够找得到 为什么主要存在于这一类生物 3 这一类酶有什么作用 黏性末端 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 一 限制性核酸内切酶 分子手术刀 大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成 例如 EcoR Sma 也有少数有4 5或8个核苷酸组成 大肠杆菌的一种限制酶 EcoR 能识别GAATTC序列 SmaI识别CCCGGG序列 黏性末端 平末端 一 限制性核酸内切酶 分子手术刀 当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时 产生的是平末端 当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时 产生的是黏性末端 一 限制性核酸内切酶 分子手术刀 一 限制性核酸内切酶 分子手术刀 主要是从原核生物中分离纯化出来的一类酶 1 来源 4000种 2 种类 3 作用 识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列 并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开 6个 4 5 8个 形成两种末端 4 结果 要想获得某个目的基因必须要用限制酶切几个切口 可产生几个黏性末端 一个目的基因有几个黏性末端 要切两个切口 产生四个黏性末端 两个 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端 是不是把两者的黏性末端黏合起来 这样就真的合成重组的DNA分子了 思考题 磷酸二酯键 DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙 缝合 起来 即把梯子两边扶手的断口连接起来 这样一个重组的DNA分子就形成了 二 DNA连接酶 分子缝合针 思考 DNA连接酶作用是什么 是不是把两者的黏性末端黏合起来 这样就真的合成了重组的DNA分子 DNA连接酶和DNA聚合酶的区别是什么 1 种类 2 作用部位 磷酸二酯键 DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙 缝合 起来 即把梯子两边扶手的断口连接起来 这样一个重组的DNA分子就形成了 二 DNA连接酶 分子缝合针 三 基因进入受体细胞的载体 分子运输车 思考讨论 1 怎样把毒蛋白基因装载到分子运输车上 2 毒蛋白基因进入棉花细胞后 分子运输车怎样保证它能稳定的存在 3 毒蛋白基因是否进入棉花细胞我们怎样才能觉察 4 分子运输车进入到棉花细胞后能否对棉花本身的安全造成威胁 三 基因进入受体细胞的载体 分子运输车 能自我复制有切割位点有标记基因对