X34011基因工程的基本内容(汪娜).ppt

1、第二节 基因工程简介,武汉二中 汪娜,青霉菌能产生对人类有用的抗生素青霉素,豆科植物的根瘤能够固定空气中的氮气,家蚕能够吐出蚕丝为人类利用,能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？,设想,诱变育种？,杂交育种？,多倍体育种？,单倍体育种？,胰岛素基因,固氮基因,定向改造生物,经过多年的努力，科学家于20世纪70年代创立了可以定向改造生物的新技术基因工程。,固定氮气,生产人胰岛素,变异,基因工程：在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出所需要的

2、基因产物。,生物体外,基 因,DNA分子水平,人类需要的基因产物,剪切拼接导入表达,基因工程过程示意图,从细胞中分离出DNA,限制酶截取DNA片断,分离大肠杆菌中的质粒, DNA重组,用重组质粒转化大肠杆菌,培养大肠杆菌克隆大量基因,基因的大小以纳米计算，要对它进行剪切、拼接等操作，没有非常精细的工具是不行的。,基因操作的工具？,1. 基因工程的,指“ 限制性内切酶 ”,微生物,一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定切点切割,已发现的有200种,eg: 大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶(EcoRI)能 识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。,几种常见限制性内切酶,如何拼接？,

3、指“DNA连接酶”,连接“梯子”断口的“扶手”而非“梯子”中间的“踏板”,DNA连接酶的作用过程,3.基因工程的,（1）运载体作用：将外源基因送入受体细胞，并且携带目的基因在宿主内大量增殖,（2）运载体的条件 能在宿主细胞内复制并稳定地保存,具有多个限制酶切点多克隆位点,带有筛选标记基因 eg:抗菌素的抗性基因,产物具有颜色的基因（绿荧光蛋白gfp）,（3）运载体种类：质粒、噬菌体、动植物病毒,存在于细菌、酵母菌和放线菌等生物中，是细胞染色体以外能够自主复制的很小的DNA分子。绝大多数细菌质粒都是闭合环状DNA分子。,电镜下的质粒,质粒,特性：,概念：,质粒是基因工程最常用的运载体。,a, 含

4、有控制着抗药性等性状的基因。,b,有的细菌有一个质粒，有的细菌中有多个质粒。一般来说质粒的存在对宿主细胞的生存无太大影响。但是质粒的复制只能在宿主细胞内完成。,基因的“剪刀”,基因的“针线”,基因的运输工具,基因操作的工具,限制性内切酶,DNA连接酶,运载体,1以下有关基因工程的叙述，正确的是 （ ）,2.下列关于限制酶的说法不正确的是（ ）,A限制酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布 B一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 C不同的限制酶切割DNA的切点不同 D限制酶的作用是用来提取目的基因,A、基因工程是细胞水平上的生物工程 B、基因工程的产物对人类都是有益的 C、基因工程产生的变异属于人工诱变 D、基因工程育种的优点之一是目的性强,4.下列黏性末端属于同一种限制性内切酶切割的是（ ）,ABCD,3下图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤，这一步需用到的工具是( ),ADNA连接酶和解旋酶 BDNA聚合酶和限制性核酸内切酶 C限制酶和DNA连接酶 DDNA聚合酶和RNA聚合酶,5. 下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是（ ）,我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻 我国科学家将