高中生物 第一单元第一节 基因工程的原理课件 中图版选修3.ppt

第一节基因工程的原理 思考 蓝色妖姬如何培育的 蓝色妖姬 最早来自荷兰是一种加工花卉 它是用一种对人体无害的染色剂和助染剂调合成着色剂 等白玫瑰 或白月季 快到花期时 开始用染料浇灌花卉 让花像吸水一样 将色剂吸入进行染色 据花卉专家介绍 目前世界上极少有自然生长的蓝色玫瑰花 现在市场上出售的 蓝色妖姬 都是人工染色后的产物 比较正规的 蓝色妖姬 是在花卉的成长期开始染色 颜色能均匀地附着在花瓣上 看上去比较自然 部分商贩直接将普通的白玫瑰花采摘后染成蓝色 颜色不自然 也容易掉色 2008年11月1日闭幕的东京国际花卉博览会上 全球首批真正的蓝玫瑰首次在公众面前亮相 这种蓝玫瑰是转基因玫瑰 被植入三色紫罗兰所含一种能刺激蓝色素产生的基因 花瓣因而自然呈现蓝色 一 基因工程所需的工具 限制性内切酶1 来源 大肠杆菌等微生物2 特点 识别特异的脱氧核苷酸序列 并在特定的位点切割磷酸二酯键 3 结果 产生包含粘性末端的dna片段 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 并在特定的切割点上将dna分子切断 目前已发现的限制酶有200多种 限制性内切酶作用过程 dna连接酶 1 连接酶的作用 将互补配对的两个黏性末端连接起来 使之成为一个完整的dna分子 问题 用dna连接酶连接两个相同的黏性未端要连接几个磷酸二酯键 2 连接的部位 磷酸二酯键 不是氢键 dna连接酶的作用过程 dna连接酶的作用过程 返回 二 基因工程 概念 按照人们的意愿 将一种生物的基因在体外剪切 并与特殊的运载工具进行重新组合 然后转入另一种生物的体内进行扩增 并使之表达产生所需蛋白质的技术 意义 能够打破生物种属的界限 在分子水平上定向改造生物的遗传特性 二 基因工程的操作程序 目的基因的获得重组载体的构建重组载体的转化和筛选目的基因的表达和鉴定 获取目的基因的方法 直接分离法 鸟枪法 用限制酶将完整的dna随机切成许多片段 然后用某种检测方法挑选出所需要的基因 如用 核酸探针法 核酸探针是用放射性同位素标记的dna单链 具有非常特异的脱氧核苷酸序列 能与dna互补链结合 人工合成法 反转录法和化学合成法反转录法 mrna 单链dna 双链dna 目的基因 化学合成法 氨基酸序列 基因序列 合成目的基因 返回 运载工具 载体 条件 能在受体细胞中复制 具适宜的限制酶切割位点 供外源dna片段插入 具有标记基因 便于选择含有载体的细胞 对受体细胞无害类型质粒 噬菌体或其它一些病毒 最常用的是质粒 返回 用与提取目的基因相同的限制酶切割质粒使之出现一个切口 将目的基因插入切口处 让目的基因的黏性末端与切口上的黏性末端互补配对后 在dna连接酶的作用下连接形成重组dna分子 提取质粒并用限制酶切割 用连接酶将目的基因和质粒连接 重组载体的构建 目的基因与质粒的连接 返回 重组载体的转化和筛选 转化方法 基因枪法 显微注射法和花粉管通道法 受体是动物细胞时最常用的是显微注射法 是植物细胞时常用基因枪法 筛选 利用载体上的标记基因 借助选择培养基进行筛选 将目的基因导入受体细胞 返回 目的基因的表达和鉴定 基因工程成功的标志 目的基因表达 进而产生相应的性状 鉴定 检测转化的生物有没有显示出目的基因控制的性状 例 用转基因棉铃饲喂棉铃虫 如虫吃后不出现中毒症状 说明目的基因未表达 如虫吃后中毒死亡 则说明目的基因表达 返回 探究活动 尝试dna的提取与鉴定 实验原理 dan不溶于酒精溶液 但细胞中的许多其他物质可以溶于酒精溶液 利用这一原理 可以提取出含杂质较少的dna dna遇二苯胺 沸水浴 会被染成蓝色 因此 二苯胺可以作为鉴定dna的试剂 实验程序 材料准备 新鲜菠菜和体积分数为95 的酒精溶液 冷冻处理 研磨 冰上操作 过滤 离心 加冷酒精 鉴定 沸水浴 课堂反馈 1 某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶 amy 基因a 通过基因工程的方法 将a转到马铃薯植株中 经检测发现amy在成熟块茎细胞中存在 这一过程涉及 a 目的基因进入受体细胞后 可随着马铃薯的dna分子的复制而复制 传给子代细胞b 基因a导入成功后 将抑制细胞原有的新陈代谢 开辟新的代谢途径c 细菌的dna分子较小 可直接作为目的基因 导入受体中不需要整合到马铃薯的dna分子中d 目的基因来自细菌 可以不需要运载体直接导入受体细胞 a 2 在基因工程中用来修饰改造基因的工具是 a 限制酶和dna连接酶b 限制酶和dna水