江苏灌南高级中学高中生物 1.1 DNA重组技术的基本工具课件 新人教版选修3.ppt

1 1dna重组技术的基本工具 定向基因改造设想 设想一 能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮 能否让细菌 吐出 蚕丝 设想二 能否让微生物产生出人的胰岛素 干扰素等珍贵的药物 设想三 经过多年的努力 科学家于20世纪70年代创立了可以定向改造生物的新技术 基因工程 什么叫基因工程 基因工程又叫基因拼接技术或dna重组技术 该技术是在生物体外 通过对dna分子进行人工 剪切 和 拼接 对生物的基因进行改造和重新组合 然后导入受体细胞内进行无性繁殖 使重组基因在受体细胞内表达 产生出人类所需要的基因产物 一 基因工程的概念 一 基因工程的概念 基因拼接技术或dna重组技术 生物体外 基因 dna分子水平 人类需要的基因产物 剪切 拼接 导入 表达 基因工程培育抗虫棉的简要过程 一 基因工程的概念 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 上述培育抗虫棉的关键步骤是什么 重组dna 导入 形成 一 基因工程的概念 基因工程培育抗虫棉的关键步骤 关键步骤一 抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出来 关键步骤二 形成重组dna 关键步骤三 重组dna导入受体 棉花 细胞 一 基因工程的概念 基因工程培育抗虫棉的关键步骤 关键步骤一 抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出来 关键步骤二 形成重组dna 关键步骤三 重组dna导入受体 棉花 细胞 dna重组技术的基本工具 准确切割dna的工具 分子手术刀 dna片段的连接工具 分子缝合针 基因转移工具 分子运输车 基因的大小以纳米计算 要对它进行剪切 拼接等操作 没有非常精细的工具是不行的 进行基因操作最少需要以下三种工具 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 主要是从原核生物中分离纯化出来的一种酶 能将外来的dna切断 由于这种切割作用是在dna分子内部进行的 故名限制性核酸内切酶 4000种 形成两种末端 一 分子手术刀 限制性核酸内切酶 限制酶切割dna后形成的末端 黏性末端 平末端是如何形成的 什么叫黏性末端 当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时 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 什么叫平末端 当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时 切开的dna两条单链的切口 是平整的 这样的切口叫平末端 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端 然后让两者的黏性末端黏合起来 就似乎可以合成重组的dna分子了 分子缝合针 dna连接酶 二 基因操作的工具 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 基因的针线 dna连接酶 dna聚合酶和dna连接酶有何相同点和不同点 限制酶切割后有两种不同的结果 一种产生黏性末端 一种产生平末端 那么恢复它们的连接时 所用dna连接酶是否可以不加选择 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 基因进入受体细胞的载体 要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物体内进行表达 首先得将这个基因送到乙生物的细胞内去 能将外源基因送入细胞的工具就是载体 基因进入受体细胞的载体 假如目的基因导入受体细胞后不能复制将怎样 作为载体没有切割位点将怎样 目的基因是否进入受体细胞 你如何察觉 如果载体对受体细胞有害将怎样 作为载体的必要条件 能自我复制有切割位点能与目的基因结合能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内复制并表达 有遗传标记基因对受体细胞无害比较容易得到 3 基因的运输工具 运载体 能复制并带着插入的目的基因一起复制 有切割位点 有标记基因的存在 将来可用含青霉素的培养基鉴别 练习 在基因工程中 切割运载体和含有目的基因的dna片段 需使用 同种限制酶b 两种限制酶同种连接酶d 两种连接酶 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 d 练习 3 基因工程是在dna分子水平上进行设计施工的 在基因操作的基本步骤中 不进行碱基互补配对的步骤是 a 人工合成目的基因b 目的基因与运载体结合c 将目的基因导入受体细胞d 目的