苏教版生物选修3第一节《 基因工程概述》ppt课件

1 1基因工程概述 主要内容 1 基因工程的概念 2 基因操作的工具 3 基因操作的基本步骤 基因工程的概念 在生物体外 通过人工 剪切 和 拼接 等方法 对生物的基因进行改造和重新组合 然后导入受体细胞 并使重组基因在受体细胞中表达 产生人类需要的基因产物的技术 基因操作的工具 进行基因操作最少需要以下三种工具 1 限制性内切酶作用过程 限制性核酸内切酶 一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列 酶分布在细菌中特点特异性 切割位点 实质 2个磷酸二酯键的断裂氢键会自然断裂 DNA被限制酶切断后有两个反向互补的 黏性末端 单链的片段 被同一种限制酶切断的几个DNA具有相同的黏性末端 能够通过互补进行配对 磷酸二酯键 切割位点 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 重播 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 实质 氢键容易结合 催化形成磷酸二酯键 DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗 为什么 不是一回事相同点 都形成磷酸二酯键不同点 1 DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段上 形成磷酸二酯键 而DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键2 DNA聚合酶需要以一条DNA链为模板 而DNA连接酶不需要模板 3 基因的运输工具 运载体 要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物体内进行表达 首先得将这个基因送到乙生物的细胞内去 能将目的基因送入细胞的工具就是运载体 运载体必须同时满足三个要求 含有复制原点且能保证在受体细胞中进行独立复制的复制区 独特的标记基因 目的基因插入位点 常用的载体有质粒 噬菌体 动植物病毒等 最早用的载体是一种环状DNA 质粒 目的基因插入位点 基因操作的工具 一 分子手术刀 限制性核酸内切酶 来源 主要来自原核生物 作用 将外来的DNA切断 结果 产生黏性末端或平末端 二 分子缝合针 DNA连接酶 分类 E coliDNA连接酶和T4DNA连接酶 作用 把黏性末端之间的缝隙 缝合 起来 三 分子运输车 基因进入受体细胞的载体 种类 质粒 动植物病毒等 条件 自我复制 限制酶切点 标记基因 安全的 大小应适合 目前被较广泛提取使用的目的基因有 苏云金杆菌抗虫基因 人胰岛素基因 人干扰素基因 种子贮藏蛋白基因 植物抗病基因等 基因操作的基本步骤 一 提取目的基因将需要的基因从供体生物的细胞内提取出来 提取目的基因的方法 直接分离基因 从基因文库中获取 鸟枪法 将供体生物的DNA用限制酶切割为许多片段 再用运载体将这些片段都运载到受体生物的不同细胞中去 只要有一个细胞获得了需要的目的基因并得以表达 基因工程就算成功了 该法最大的缺点是带有很大的盲目性 工作量大 成功率低 且不能将真核生物的基因转移到原核生物中去 人工合成 有两种方法 直接合成法 根据蛋白质的氨基酸顺序推算出信使RNA核苷酸顺序 再据此推算出基因DNA的脱氧核苷酸顺序 用游离脱氧核苷酸直接合成相应的基因 DNA合成仪 3 利用PCR技术扩增目的基因 逆转录法 以信使RNA为模板 在逆转录酶的作用下将脱氧核苷酸合成合成DNA 基因 质粒 DNA分子 限制酶处理 一个切口两个黏性末端 两个切口获得目的基因 DNA连接酶 重组DNA分子 重组质粒 同一种 二 构建基因表达载体 4 过程 三 将目的基因导入受体细胞 转化 方法 将目的基因导入植物细胞 将目的基因导入动物细胞 将目的基因导入微生物细胞 农杆菌转化法 基因枪法 花粉管通道法 显微注射法 感受态细胞 目的基因进入 内 并且在受体细胞内维持 和 的过程 受体细胞 稳定 表达 四 目的基因的检测与鉴定 检查是否成功 检测 个体水平鉴定 检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因 检测目的基因是否转录出了mRNA 检测目的基因是否翻译成蛋白质 抗