四川省大英县育才中学高中生物 6.2基因工程及其应用课件 新人教版必修2.ppt

资料一 蛛丝是自然界最奇特的物质之一 它具有极强的韧度 其韧度是同样直径钢材的好几倍 但与家蚕不同 蜘蛛不能家养 因为它们会互相吞食 所以不可能建立人工饲养蜘蛛的农场 30多年来 科学家们一直试图找到利用其他生物体来制造蛛丝的办法 资料二 细菌是在自然界分布最广 个体数量最多的生物 细菌具有代谢旺盛 繁殖能力强的特点 能否让细菌 吐出 蛛丝 基因重组 基因突变 染色体数目变异 染色体数目变异 亲本杂交 用物理或化学方法诱变 花药离体培养 单倍体 秋水仙素处理单倍体幼苗 纯种 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 操作简便 将不同个体的优良性状集中于一个个体上 提高变异频率缩短育种进程大幅度改良性状 有利变异少 盲目 需大量处理实验材料 明显缩短育种年限 技术复杂 需与杂交育种配合 各种器官大 营养成分高 结实率低 发育延迟 育种年限长 几种育种技术比较 第2节基因工程及其应用 思考 要把蜘蛛的合成蛛丝蛋白的基因 嫁接 到细菌上 关键步骤是什么 关键步骤一 怎样提取蛛丝蛋白的基因 关键步骤二 怎样将蛛丝蛋白基因导入到细菌体内 关键步骤三 怎样鉴定蛛丝蛋白基因已经导入细菌体内并成功表达 基因的剪刀 限制性核酸内切酶 限制酶 基因的针线 dna连接酶 基因的运载工具 运载体 dna 一 基因操作的工具 基因的剪刀 限制性核酸内切酶基因的针线 dna连接酶基因的运载工具 运载体 一 基因工程的原理 1 基因的剪刀 限制性核酸内切酶 简称限制酶 来源 限制酶是在生物体 主要是微生物 内的一种酶 作用 能识别特定的核苷酸序列 能在特定的位点对dna分子进行切割 特点 具有特异性 表 几种常用限制性内切酶及其酶切位点 1 只能识别一种特定的核苷酸序列 2 只能在特定的位点上切割dna分子 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 例如 限制酶 重播 黏性末端 切割位置 磷酸与脱氧核糖间的化学键 磷酸二酯键 练一练 使用ecor 切割的结果 识别gaattc cgaattctaaccggaattcgagctcgcttaagattggccttaagctcgag aattctaaccgggattggccttaa 如果把两种来源不同的dna用同一种限制酶进行切割 然后将切割以后的片段混合在一起结果会怎样呢 会产生相同的黏性末端 相同的粘性末端之间可以通过碱基互补配对原则形成氢键 2 基因的针线 dna连接酶 连接位置 磷酸与脱氧核糖间的化学键 磷酸二酯键 黏性末端的黏合 互补的碱基形成氢键连接 黏性末端的连接 dna连接酶连接缺口 3 基因的运载工具 运载体 常用的运载体主要有两类 1 质粒2 噬菌体或某些动植物病毒 原理 利用运载体侵染宿主细胞的能力 将目的基因导入宿主细胞 质粒 质粒是基因工程最常用的运载体 质粒存在于细菌 酵母菌等生物中 是细胞染色体外能够进行自主复制的很小的环状dna分子 1 能在宿主细胞中复制并稳定保存 2 具有多个限制酶的切点 便于与不同的目的基因连接 3 具有某些标记基因 便于筛选成功导入的受体细胞 运载体的特点 基因工程四个基本步骤 1 提取目的基因2 目的基因与运载体结合3 将目的基因导入受体细胞4 目的基因的检测和鉴定 目的基因的检测与鉴定 目的基因的检测是根据运载体上的标记基因所控制的生物性状是否表现来判断 如下表 基因拼接技术或dna重组技术 生物体外 基因 dna分子水平 改造生物的遗传性状 基因重组 打破生殖隔离 二 基因工程的概念 定向地改变生物 基因工程让细菌 吐丝 普通细菌 蜘蛛 提取 蛛丝蛋白基因 与运载体dna