X34011基因工程的基本内容汪娜.ppt

第二节基因工程简介 武汉二中汪娜 青霉菌能产生对人类有用的抗生素 青霉素 豆科植物的根瘤能够固定空气中的氮气 家蚕能够吐出蚕丝为人类利用 能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮 让微生物产生出人的胰岛素 干扰素等珍贵的药物 设想 诱变育种 杂交育种 多倍体育种 单倍体育种 胰岛素基因 固氮基因 定向改造生物 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 固定氮气 生产人胰岛素 变异 基因工程 在生物体外 通过对DNA分子进行人工 剪切 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 产生出所需要的基因产物 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 基因工程过程示意图 从细胞中分离出DNA 限制酶截取DNA片断 分离大肠杆菌中的质粒 DNA重组 用重组质粒转化大肠杆菌 培养大肠杆菌克隆大量基因 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 基因操作的工具 1 基因工程的 指 限制性内切酶 微生物 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 并在特定切点切割 已发现的有200种 eg 大肠杆菌 E coli 的一种限制酶 EcoRI 能识别GAATTC序列 并在G和A之间切开 几种常见限制性内切酶 如何拼接 指 DNA连接酶 连接 梯子 断口的 扶手 而非 梯子 中间的 踏板 DNA连接酶的作用过程 3 基因工程的 1 运载体作用 将外源基因送入受体细胞 并且携带目的基因在宿主内大量增殖 2 运载体的条件 能在宿主细胞内复制并稳定地保存 具有多个限制酶切点 多克隆位点 带有筛选标记基因eg 抗菌素的抗性基因 产物具有颜色的基因 绿荧光蛋白gfp 3 运载体种类 质粒 噬菌体 动植物病毒 存在于细菌 酵母菌和放线菌等生物中 是细胞染色体以外能够自主复制的很小的DNA分子 绝大多数细菌质粒都是闭合环状DNA分子 电镜下的质粒 质粒 特性 概念 质粒是基因工程最常用的运载体 a 含有控制着抗药性等性状的基因 b 有的细菌有一个质粒 有的细菌中有多个质粒 一般来说质粒的存在对宿主细胞的生存无太大影响 但是质粒的复制只能在宿主细胞内完成 基因的 剪刀 基因的 针线 基因的运输工具 基因操作的工具 限制性内切酶 DNA连接酶 运载体 1 以下有关基因工程的叙述 正确的是 2 下列关于限制酶的说法不正确的是 A 限制酶广泛存在于各种生物中 微生物中很少分布B 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列C 不同的限制酶切割DNA的切点不同D 限制酶的作用是用来提取目的基因 A 基因工程是细胞水平上的生物工程B 基因工程的产物对人类都是有益的C 基因工程产生的变异属于人工诱变D 基因工程育种的优点之一是目的性强 4 下列黏性末端属于同一种限制性内切酶切割的是 A B C D 3 下图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤 这一步需用到的工具是 A DNA连接酶和解旋酶B DNA聚合酶和限制性核酸内切酶C 限制酶和DNA连接酶D DNA聚合酶和RNA聚合酶 5 下列高科技成果中 根据基因重组原理进行的是 我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻 我国科