《基因工程sk》PPT课件.ppt

1、基因工程与转基因生物,第三节,一 基因工程的基本内容,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,什么叫基因工程？,基因工程是指依据预先设计的蓝图，用人工方法将某种生物的基因，接合到另一种生物的基因组DNA中并使其表达，使后者获得新的遗传性状，产生出人类所需要的产物，或创造出新的生物类型的现代生物技术。,（一）基因工程的概念,基因工程培育抗虫棉的简要过程：,（一）基因工程的概念,普通棉花(无抗虫特性),苏云金芽孢杆菌（含抗虫基因）,提取,抗虫基因,导入,棉花细胞(含抗虫基因),棉花植株(有抗虫特性),上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？,（一）基因工程的概念,基因工程

2、培育抗虫棉的关键步骤：,关键步骤：,抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出来,关键步骤：,抗虫基因导入受体(棉花)细胞,解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？,（二）基因操作的工具,关键步骤一的工具： 关键步骤二的工具： 关键步骤三的工具：,基因的剪刀限制性内切酶 基因的针线DNA连接酶 基因的运载工具运载体,基因的剪刀限制性内切酶（简称限制酶）,（二）基因操作的工具,特点：特异性（专一性） 限制酶能识别双链DNA分子的某种特定的脱氧核苷酸序列，并且切断其中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的键。,基因的剪刀限制性内切酶（简称限制酶）,（二）基因操作的工具,大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶能识别G

3、AATTC序列，并在G和A之间切开。,限制酶,基因的剪刀限制性内切酶（简称限制酶）,（二）基因操作的工具,限制酶,基因的针线DNA连接酶,（二）基因操作的工具,DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，即把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子就形成了。,外源基因(如抗虫基因)怎样才能导入受体细胞(如棉花细胞)？,（二）基因操作的工具,导入过程需要运输工具运载体。,运载体的作用有哪些？,作用一：作为运载工具，将外源基因(抗虫基因)转移到受体细胞(棉花细胞)中去。 作用二：利用运载体在受体细胞(棉花细胞)内，对外源基因(抗虫基因)进行大量复制。,基因的运载工具运载体：,（二）

4、基因操作的工具,常用的运载体主要有两类： 1）细菌细胞质的质粒 2）噬菌体或某些动植物病毒,质粒：是基因工程最常用的运载体,（二）基因操作的工具,质粒是细菌中独立于拟核DNA以外的，能自主复制的双链闭环的DNA分子。,大肠杆菌的质粒：,（二）基因操作的工具,最常用的质粒是大肠杆菌的质粒，其中常含有抗药基因（ 如抗青霉素基因，抗四环素基因）。这些基因可做标志基因，进行重组DNA的鉴定和筛选。,四个基本步骤：,（三）基因操作的基本步骤,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）筛选含目的基因的受体细胞,目的基因,（三）基因操作的基本步骤,目的基因是人们所需要转移或

5、改造的基因。,如苏云金芽孢杆菌的抗虫基因，还有植物的抗病（抗病毒、抗细菌）基因、种子贮藏蛋白的基因，以及人的胰岛素基因、干扰素基因等。,目的基因的提取方法,（三）基因操作的基本步骤,从生物细胞中分离目的基因 化学方法人工合成目的基因基因：,根据已知的氨基酸序列合成DNA,：进行基因定位,（三）基因操作的基本步骤,步骤二：目的基因与运载体重组,1）用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个切口，露出黏性末端。 2）用同一种限制酶切断目的基因，使其产生相同的黏性末端。 3）将切下的目的基因片段插入质粒的切口处，再加入适量DNA连接酶，形成了一个重组DNA分子（重组质粒）,（三）基因操作的基本步骤,步骤二：目的基因与运载体结合,（三）基因操作的基本步骤,常用的受体细胞：,有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。,步骤三：目的基因导入受体细胞（能接纳重组质粒的活细胞）,（三）基因操作的基本步骤,步骤四：筛选含目的基