基因工程及其应用.pptx

第一节基因工程及其应用 第一节基因工程及其应用 能发光的水母 不能发光的热带斑马鱼 请你欣赏 资料以往 治疗糖尿病的胰岛素是从动物胰腺中提取的 从100千克猪 牛等动物的胰腺只能提取3 4克胰岛素 治疗一个患者需宰杀40 50头牛 这种药物的造价就可想而知了 微生物可以有分泌产物 且微生物繁殖速率快 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 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 又叫做基因拼接技术或DNA重组技术 通俗的说 就是按照人们的意愿 把一种生物的某种基因提取出来 加以修饰改造 然后放到另一种生物的细胞里 定向地改造生物的遗传性状 基因重组 生物体外 DNA分子水平 定向地改造生物的遗传性状 获得人类所需要的品种 一 基因工程 geneengineering 定向改造生物体的性状 目的性强 育种周期短 克服远缘杂交不亲和障碍 基因拼接的理论基础 规则的双螺旋结构基本单位都是脱氧核苷酸遵循碱基互补配对原则 外源基因在受体内表达的理论基础 生物界共用一套遗传密码 为什么基因工程能够成功呢 思考讨论 1 基因的 剪刀 限制性内切酶 限制酶 作用特点 特异性 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 并在特定的切点上切割DNA分子 作用 催化切割外源DNA 切点 磷酸二酯键 二 基因工程操作的工具 限制性内切酶 EcoR 作用过程 点击播放 被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端 思考 这些黏性末端碱基是反向对称重复排列的 科普拓展 限制酶在原核生物中的作用 限制酶在原核生物中主要起到切割外源DNA 使之失效 从而达到保护自身的目的 含有某种限制酶的细胞 其DNA分子中不具备这种限制酶的识别序列 基因的针线 DNA连接酶 连接酶的作用是 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 DNA连接酶的作用过程 点击播放 基因的针线 DNA连接酶 DNA连接酶连接的是DNA骨架上的缺口 不是碱基间的氢键 3 基因的运输工具 运载体 运载体的作用 将外源基因转移到受体细胞中去 利用运载体在受体细胞内 对外源基因进行大量复制 3 基因的运输工具 运载体 运载体必须同时满足三个要求 具有一到多个限制酶的酶切位点 以便与外源基因连接 能进入受体细胞并在受体细胞内稳定存在并能复制 表达 具有标记基因 便于目的基因的筛选 3 基因的运输工具 运载体 常用的运载体 质粒 噬菌体和动植物病毒等 标记基因 便于进行检测 质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物中 是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子 实施基因工程的第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来 这要利用限制性内切酶 一种限制性内切酶能识别 分子的 顺序 切点在 和 之间 这是利用了酶的 高效性 专一性 多样性 催化活性易受外界影响 请写出下面各项培育方法 1 通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法是 2 用60Co辐射谷氨酸棒状杆菌 选育出合成谷氨酸的新菌种 所用方法是 3 用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是 4 将青椒的种子搭载人造卫星 在太空中飞行数周后返回地面 获得了果大 肉厚和维生素含量高的青椒新品种 这种育种原理本质上属于 5 用抗倒伏 不抗锈病和不抗倒伏 抗锈病的两个小麦品种 培育出抗倒伏 抗锈病的品种 所用方法是 6 用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄 水稻种子 获得成熟期早 蛋白质含量高的品系 这种方法是 7 将白菜与甘蓝的体细胞用酶处理 再用聚乙二醇使其融合 通过组织培养获得新的植物品种 这种方法是 8 将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花受精卵中 培育出