基因工程的概念和工具PPT课件

1、2021/6/71 基因工程基因工程 2021/6/72 每每100kg 猪或牛的胰腺中仅可提取猪或牛的胰腺中仅可提取45g。 1979年，美国将年，美国将人的胰岛素基因人的胰岛素基因重组到重组到大肠杆菌大肠杆菌 内，实现了细菌生产胰岛素，大大降低了生产成本。内，实现了细菌生产胰岛素，大大降低了生产成本。 治疗糖尿病特效药 据WTO调查： 2016年全世界约有糖尿病患者4亿人， 我国约1.5亿。 2021/6/73 2021/6/74 基因工程基因工程是指按照人们的意愿，进行严格的设是指按照人们的意愿，进行严格的设 计，并通过体外计，并通过体外DNADNA重组重组和和转基因转基因等技术，赋予生

2、物等技术，赋予生物 以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新 的生物类型和生物产品。由于基因工程是在的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNADNA分子分子 水平水平上进行设计和施工的，因此又叫做上进行设计和施工的，因此又叫做DNADNA重组技术重组技术。 供体细胞供体细胞目的基因目的基因受体细胞受体细胞获得新性状获得新性状 2021/6/75 基因工程的别名 操作环境 操作对象 操作水平 基本过程 2021/6/76 2021/6/77 问题探讨问题探讨 手术刀手术刀 缝合针缝合针 运输工具运输工具 培育抗虫棉培育抗虫棉 需要哪些基需要哪些基

3、 本工具本工具? ? 2021/6/78 阅读课本阅读课本4-5页页“限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶分子分子 手术刀手术刀”的相关内容，思考下列问题的相关内容，思考下列问题 自主学习自主学习 1.限制性核酸内切酶主要来源于那种生物？限制性核酸内切酶主要来源于那种生物？ 2.限制性核酸内切酶如何起作用？限制性核酸内切酶如何起作用？ 3.限制性核酸内切酶作用之后形成几种末端？限制性核酸内切酶作用之后形成几种末端？ 原核生物原核生物 2021/6/79 磷酸二酯键磷酸二酯键 特点：特点：专一性专一性 一种限制酶只能识一种限制酶只能识 别一种特定核苷酸别一种特定核苷酸 序列，并在特定的序列，并在特定

4、的 位点切割位点切割磷酸二酯磷酸二酯 键键 2021/6/710 中轴线 在G与A之 间切割 大肠杆菌的一种限制酶(EcoR)只能识别GAATTC 序列，并在G和A之间切开。 EcoRIEcoRI限制酶的作用限制酶的作用 2021/6/711 黏性末端黏性末端 黏性末端黏性末端 EcoRIEcoRI限制酶的切割限制酶的切割 被限制酶切开的被限制酶切开的DNA两条两条 单链的切口，带有几个单链的切口，带有几个伸出的伸出的 核苷酸核苷酸，他们之间正好互补配他们之间正好互补配 对，这样的切口叫对，这样的切口叫黏性末端黏性末端。 2021/6/712 SmaISmaI只能识别CCCGGG序列，并在C和

5、G之间切开。 中轴线 SmaISmaI限制酶的作用限制酶的作用 在G与C之 间切割 2021/6/713 SmaISmaI限制酶的切割限制酶的切割 当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNADNA 两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端平末端。 2021/6/714 2021/6/715 寻根问底寻根问底 为什么限制酶不剪切细菌本身的为什么限制酶不剪切细菌本身的DNA？ 通过长期的进化，细菌中含有某种限制通过长期的进化，细菌中含有某种限制 酶的细胞，其酶的细胞，其DNADNA分子中分子中不具备这种限

6、制不具备这种限制 酶的识别切割序列酶的识别切割序列，或者，或者通过甲基化酶将通过甲基化酶将 甲基转移到所识别序列的碱基上，使限制甲基转移到所识别序列的碱基上，使限制 酶不能将其切开酶不能将其切开。这样，尽管细菌中含有。这样，尽管细菌中含有 某种限制酶也不会使自身的某种限制酶也不会使自身的DNADNA被切断，被切断， 并且可以防止外源并且可以防止外源DNADNA的入侵。的入侵。 2021/6/716 思考：思考：DNADNA连接酶连接的是什么部位？连接酶连接的是什么部位？ 2021/6/717 2021/6/718 要想使两个不同的要想使两个不同的DNA分子重组，必分子重组，必 须用须用同一种限

7、制性核酸内切酶切割同一种限制性核酸内切酶切割 2021/6/719 类型来源 功能 差别 EcoliDNA连接酶 T4DNA连接酶 大肠杆菌 T4噬菌体 只能连接黏性末端 能连接黏性末端和 平末端(效率较低) 恢复磷酸二酯键作用作用： 2021/6/720 DNA连接酶连接酶DNA聚合酶聚合酶 相相 同同 点点 作用实质作用实质 化学本质化学本质 不不 同同 点点 模板模板 作用对象作用对象 作用结果作用结果 用途用途 都能催化形成都能催化形成磷酸二酯键磷酸二酯键 都是蛋白质都是蛋白质 不需要不需要需要需要 形成完整的重形成完整的重 组组DNA分子分子 形成形成DNA的一条的一条 链链 基因工

8、程基因工程DNA复制复制 DNA连接酶与连接酶与DNA聚合酶的比较聚合酶的比较 只能将单个核苷只能将单个核苷 酸连接到已有的酸连接到已有的 DNADNA片段上，形片段上，形 成磷酸二酯键成磷酸二酯键 在在两个两个DNADNA片片 段之间段之间形成磷形成磷 酸二酯键酸二酯键 2021/6/721 三、基因的载体 载体的作用：载体的作用： 将外源基因转移到受体细胞中去。将外源基因转移到受体细胞中去。 常用的载体有：常用的载体有： 质粒质粒， ，动植物病毒等，动植物病毒等 质粒结构特点是什么质粒结构特点是什么?质粒作为载体有那些必要条件？质粒作为载体有那些必要条件？ 2021/6/722 质粒质粒裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体（即拟核裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体（即拟核 DNA）之外，并具有）之外，并具有自我复制能力自我复制能力的很小的双链环状的很小的双链环状DNA分子。分子。 2021/6/723 载体的作用载体的作用 载体的必载体的必 要