高中生物 6.2 基因工程及其应用课件 新人教版必修2.ppt

青霉菌能产生对人类有用的抗生素 青霉素 家蚕能够吐出蚕丝为人类利用 豆科植物的根瘤能够固定空气中的氮 青霉菌产生青霉素 蚕吐蚕丝 根瘤菌固氮的根本原因是什么 有相应的基因 所以基因决定性状 能否让蜘蛛 吐出 蚕丝 设想 定向基因改造设想 你知道为什么能把人的基因 嫁接 到细菌上吗 你能推测出 这种基因的 嫁接 是怎么实现的吗 你能举出一些类似的 与你的生活关系很密切的例子吗 问题探讨 嫁接 了人胰岛素基因的工程菌 这种嫁接对品种的改良有什么意义 能定向改变生物的性状如转基因热带斑马鱼 能发荧光的热带斑马鱼 普通热带斑马鱼是不发荧光的 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 定向地改造生物的性状 原理 基因重组 操作水平 dna分子水平 操作环境 生物外 结果 定向地改造生物的性状 获得人类所需要的品种 一 基因工程 目的基因 二 基因操作的工具 例如 大肠杆菌 e coli 的一种限制酶能识别gaattc序列 并在g和a之间切开 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 基因的剪刀 限制性内切酶 限制酶 限制酶 什么叫黏性末端 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 2 基因的针线 dna连接酶 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 要让一个从甲生物细胞内取出来的基因 如抗虫基因 送入受体细胞 如棉细胞 还需要有运输工具 这就是运载体 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 作为运载体必须具备哪些条件 1 能够在宿主细胞中复制并稳定地保存 2 具多个限制酶切点 以便与外源基因连接 3 具有某些标记基因 便于进行筛选 如抗菌素的抗性基因 产物具有颜色反应的基因等 大肠杆菌的质粒 1 细胞染色体 或拟核dna分子 外能自主复制的小型环状dna分子 2 质粒的存在对宿主细胞无影响 3 质粒的复制只能在宿主细胞内完成 三 基因工程基本步骤 1 获取目的基因 基因工程的第一步 是取得人们所需要的特定基因 也就是目的基因如抗虫基因 抗病基因 种子的贮存蛋白基因 以及人的胰岛素基因 干扰素基因等都是目的基因 要获得目的基因 主要有两条途径 一条是从供体细胞的dna中直接分离基因 另一条是人工合成基因 2 目的基因与运载体结合 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 在连接酶的作用下连接形成重组dna分子 细菌 供体细胞 取出质粒 取出dna 用限制酶切断dna 用连接酶连接目的基因 3 将目的基因导入受体细胞 将重组dna导入受体细胞 扩增 4 目的基因的表达和检测 大量的受体细胞接受不多的目的基因 处理的受体细胞中真正摄入了目的基因的很少 必须将它从中检测出来 将每个受体细胞单独培养形成菌落 检测菌落中是否有目的基因的表达产物 淘汰无表达产物的菌落 保留有表达产物的进一步培养 研究 基因工程 geneengineering 的 四步曲 提取目的基因 1 目的基因与运载体结合 2 将目的基因导入受体细胞 3 目的基因的检测和表达 4 基因工程的操作工具 1 基因的剪刀 限制性内切酶 2 基因的针线 连接酶 3 基因的运输工具 运载体 基因工程的操作步骤 1 目的基因的提取 2 目的基因与运载体结合 3 目的基因导入受体细胞 4 目的基因的检测与表达 基因工程 geneengineering 的原理 小结 1 以下说法正确的是 a 所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列b 质粒是基因工程中唯一的运载体c 运载体必须具备的条件之一是 具有多个限制酶切点 以便与外源基因连接d dna连接酶使黏性末段的碱基之间形成氢键 c 练习 2 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 有关基因工程的叙述中 错误的是 a 基因工程技术能定向地改造生物的遗传性状 培育生物新品种b 重组dna的形成在细胞内完成c 目的基因须由运载体导入受体细胞d 质粒都可作为运载体 bd 练习 练习 4要使目的基因与对应的载体重组 所需的两种酶是 限制酶 连接酶 解旋酶 还原酶 5 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