选修3 基因工程的工具ppt课件

1、.,基因工程简介,一基因工程的基本内容,.,（实例一）,青霉菌能产生对人类有用的抗生素青霉素,.,（实例二）,家蚕能够吐出蚕丝为人类利用,.,（实例三）,与根瘤菌共生的豆科植物,.,.,1、我国科学家将苏云金芽孢杆菌的分泌毒素的毒蛋白基 因转入棉花细胞，使棉花细胞也能产生毒素，棉铃虫吃了 这种棉花的叶片后就会死亡，所以棉花具有了抗虫性。,2、科学家将动物体内的胰岛素基因转移到大肠杆菌体内， 使大肠杆菌也能分泌出胰岛素，满足了社会中糖尿病人 对胰岛素的需求。,3、有人把蚕的制造蚕丝蛋白基因，转移到某种细菌体内， 结果此细菌就有生产蚕丝的本领。,这三个实例有什么相同之处？,.,右为转基因超级小鼠,

2、.,转基因玉米,.,转基西红柿,.,转基因苹果,.,会发光的转基因老鼠,.,转基因荧光兔,转基因荧光兔,.,能否让树也发光？,.,基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。这种技术是在生物 体外，通过对DNA分子进行人工“剪切” 和“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，产生出人类所需要的基因产物。,一、基因工程的概念,分析理解,操作环境：,操作对象：,操作水平：,基本过程：,操作目的：,生物体外,基 因,分子水平,剪切拼接导入表达,定向改造生物的性状,.,.,将抗虫基因移植到棉花的细胞中，使棉花具有抗虫害的作用。假如你作为一名研

3、究者来完成这一项工作，那么你会遇到哪些困难或需要解决哪些问题呢？,1、如何将抗虫基因（目的基因）从某种生物的DNA上切割下来？ 2、如何使抗虫基因（目的基因）进入棉花细胞内？,想一想,.,基因工程培育抗虫棉的简要过程：,苏云金芽孢杆菌 (有抗虫特性),普通棉花(无抗虫特性),抗虫基因,与载体（DNA)结合,导入,棉花细胞(含抗虫基因),棉花植株(有抗虫特性),提取,通过观察抗虫棉的培育过程，你认为关键的步骤是什么？,提取,培育,.,关键步骤一：抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内如何提取。 关键步骤二：抗虫基因与运载体DNA如何连接。 关键步骤三：抗虫基因如何进入棉细胞。,通过观察抗虫棉的培育过程，

4、你认为关键的步骤是什么？,步骤一需要的工具：基因的剪刀限制性内切酶。 步骤二需要的工具：基因的针线DNA连接酶。 步骤三需要的工具：基因的运输工具运载体。,.,二、基因操作的工具,1、基因的剪刀限制性内切酶,2、基因的针线DNA连接酶,3、基因的运输工具运载体,.,.,二、基因操作的工具,1、基因的 “ ”,2、基因的 “ ”,3、基因的 “ ”,.,.,主要在微生物中。,特异性，即识别特定核苷酸序列，切割DNA链上特定切点。,切口处产生黏性末端,大肠杆菌的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。,1、基因的剪刀限制性内切酶,200多种,.,（二）基因工程的工具,（1）基因的剪刀

5、,限制性内切酶,一种酶识别并切割一种特定的核苷酸序列,黏性末端,黏性末端,问题： 该限制酶识别的核苷酸序列为： 该限制酶识别的切点是： 该限制酶剪切的化学键是：,GAATTC,GA,磷酸二酯键,.,什么叫磷酸二酯键？,.,T,磷酸二酯键,A,.,G A A T T C,限制酶切割分子示意图,C T T A A G,思考要想获得某个特定性状的基因片段，必须要用限制酶切断几个磷酸二酯键？可产生几个黏性末端？,四个磷酸二酯键，四个黏性末端。,.,那如何将这两个相同的黏性末端连接起来呢？,.,（2）基因的针线,DNA连接酶,使两条DNA黏性末端连接起来,DNA连接酶,思考：DNA连接酶连接的对象是什么

6、结构？,磷酸二酯键,黏性末端,黏性末端,.,重播,（1）连接的部位：,连接“梯子”断口的“扶手”磷酸二酯键；而非“梯子”中间的“踏板”氢键,（2）结 果：,两个DNA相同的黏性末端连接起来,.,DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？,相同点： 两者都是形成磷酸二酯键。 不同点： DNA连接酶:是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来，不需要模板。 DNA聚合酶:是以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键连接到正在合成的DNA单链中，形成一条与模板链互补的DNA链；,.,问题： 如何将目的基因导入受体细胞呢？,运载体,.,问题与探索,请阅读教材中“基因的运输工具运载体”这两自然段，并思考探

7、索两个问题。 1、作为运载体必须具备什么条件？,.,3、基因工程的 “ ”,目的基因,（3 ）作 用：,（1）具备条件：,（2）种 类：,将外源基因导入受体细胞,质粒、噬菌体和动植物病毒,a、能够在宿主细胞中复制 并稳定地保存,b、具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接,c、具有标记基因，便于筛选,.,运载体,观察与思考,为什么质粒 常作为运载 体？,质粒是细菌等微生物中能够自主复制的小型环状DNA分子，其上面常含有标记基因能够“友好”地“借居”在宿主细胞中，它的存在与否对宿主细胞的生存没有决定性的作用。,.,课本知识回顾,基因工程又叫做 或 。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种 提取出来，加 以 ，然后放到另一种生物的细胞里， 改造生物的遗传性状。,基因拼接技术,DNA重组技术,基因,修饰改造,定向地,.,“基因的剪刀” ,“基因的针线” ,“基因的运输工具”,限制性内切酶,DNA连接酶,运载体,.,限制性内切酶,主要存在 中的一种酶。 识别双链DNA 分子的某种 ，并且使每一条