浙科版选修3基因工程

1、第一章第一章 基因工程基因工程第一节第一节 工具酶的发现和基因工程的诞生工具酶的发现和基因工程的诞生杨杨 资料资料棉铃虫棉铃虫苏云金芽孢杆菌苏云金芽孢杆菌毒蛋白毒蛋白棉铃虫中毒死亡棉铃虫中毒死亡理论基础一：理论基础一：DNA是遗传物质是遗传物质 三个实验图片a、肺炎双球菌转化实验、肺炎双球菌转化实验b、噬菌体侵染细菌实验、噬菌体侵染细菌实验理论基础二：理论基础二：DNA的双螺旋结构的双螺旋结构 1953年，沃森和克里克发现了DNA双螺旋的结构，开启了分子生物学时代，使遗传的研究深入到分子层次。细菌内的一种神奇物质细菌内的一种神奇物质病毒病毒病毒的病毒的DNA细菌细菌细菌内的一种特殊物质细菌内的

2、一种特殊物质资料资料1 1、限制性核酸内切酶、限制性核酸内切酶“基因的剪刀基因的剪刀” 每一种限制性核酸内切酶只能每一种限制性核酸内切酶只能识别识别一种特定的一种特定的核苷酸核苷酸序列序列，并且只能在特定的位点上，并且只能在特定的位点上切割切割DNADNA分子。分子。 eg: EcoR.I eg: EcoR.I 限制性核酸内切酶识别序列限制性核酸内切酶识别序列GAATTCGAATTC，切割切割G G和和A A之间。之间。特点、作用结果特点、作用结果用途：切割外源基因用途：切割外源基因种类：种类： 存在存在：主要存在于原核生物中：主要存在于原核生物中 思考：如果用同思考：如果用同一种限制性核酸内

3、切一种限制性核酸内切酶，切割两种生物的酶，切割两种生物的DNA分子，会有什么分子，会有什么现象？现象？作用作用: :把两个把两个DNADNA片段的粘性末端缝合起来。片段的粘性末端缝合起来。形成的键：脱氧核糖与磷酸之间的磷酸二酯键。形成的键：脱氧核糖与磷酸之间的磷酸二酯键。2 2、DNADNA连接酶连接酶“基因的针线基因的针线”APCPGPTPAPCPGPTP形成磷酸二酯键形成磷酸二酯键单个核苷酸单个核苷酸加到已有的核加到已有的核酸片段上酸片段上两个两个DNA片段片段无无以一条以一条DNA链链为模板为模板对象对象模板模板DNA酶酶 断裂磷酸二酯断裂磷酸二酯键，将键，将DNADNA水解成水解成单个

4、脱氧核苷酸。单个脱氧核苷酸。限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶 断裂磷酸二酯断裂磷酸二酯键，将键，将DNADNA切割成切割成片段。片段。3 3、（运）载体、（运）载体“基因的运输工具基因的运输工具”作用：作用：与目的基因相连接；与目的基因相连接； 将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞常用的载体：常用的载体：质粒质粒 、 能够在宿主细胞中复制并稳定地保存能够在宿主细胞中复制并稳定地保存, ,而对宿主细胞的而对宿主细胞的生存没有影响。生存没有影响。 具有多种限制核酸内切酶切点，以便与目的基因连接。具有多种限制核酸内切酶切点，以便与目的基因连接。 具有某些标记基因，便于进行检测和筛选。具有某些

5、标记基因，便于进行检测和筛选。作为运载体的必备条件：作为运载体的必备条件：噬菌体、动植物病毒噬菌体、动植物病毒 1972年，美国斯坦福大学的科学家得到年，美国斯坦福大学的科学家得到了猿猴病毒了猿猴病毒SV40DNA和噬菌体和噬菌体DNA连接连接物，这是第一个人工物，这是第一个人工DNA重组产物。重组产物。 1973年，斯坦福大学的科学家进一步实年，斯坦福大学的科学家进一步实现了细菌之间的性状转移，这是基于工现了细菌之间的性状转移，这是基于工程发展史上第一个成功的基因克隆实验，程发展史上第一个成功的基因克隆实验，标志着基因工程的诞生。标志着基因工程的诞生。基因工程的诞生基因工程的诞生基因工程基因

6、工程 在生物体外，通过对在生物体外，通过对DNADNA分子进行人工分子进行人工“剪切剪切”和和“拼接拼接”，从而对生物的基因进行从而对生物的基因进行改造和重新组合改造和重新组合，然，然后导入受体细胞内，使重组基因在受体细胞内表达，产后导入受体细胞内，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。生出人类所需要的基因产物。核核 心心: :操作水平操作水平: :技术原理技术原理: :技术优点技术优点: :工工 具具: :构建重组构建重组DNADNA分子分子分子水平分子水平基因重组基因重组定向改造定向改造限制性核酸内切酶、限制性核酸内切酶、DNADNA连接酶、载体连接酶、载体 【习题习题】

7、 农业科技工作者在烟草中找到了一抗农业科技工作者在烟草中找到了一抗病基因，现在采用基因工程技术将该基因转入棉病基因，现在采用基因工程技术将该基因转入棉花，培育抗病棉花品系。请回答下列问题：花，培育抗病棉花品系。请回答下列问题：（1）要使运载体与该抗病基因连接，首先应使用）要使运载体与该抗病基因连接，首先应使用_进行切割。假如运载体被切割后，得进行切割。假如运载体被切割后，得到的分子末端序列为，则能与该运载体到的分子末端序列为，则能与该运载体连接的抗病基因分子末端是（）连接的抗病基因分子末端是（）（2）切割完成后，采用）切割完成后，采用酶将运载体酶将运载体与该抗病基因连接，连接后得到的与该抗病基因连接，连接后得到的DNA分子称为分子称为。限制性内切酶限制性内切酶 A DNA连接酶连接酶 重组重组DNA分子分子 质粒质粒存在：存在：细菌和酵母菌细胞细菌和酵母菌细胞质中的小型环状质中的小型环