第6章第2节基因工程及其应用.pptx
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1、能发光的水母能发光的水母能否让热带鱼能否让热带鱼也能发光也能发光?设想不能发光的热带斑马鱼不能发光的热带斑马鱼导入人基因具特殊用途的猪和小鼠导入人基因具特殊用途的猪和小鼠能产生人胰岛素的大肠杆菌抗抗虫虫害害的的玉玉米米抗虫棉抗虫棉能产能产生人生人胰岛胰岛素的素的大肠大肠杆菌杆菌基因基因“嫁接嫁接”TTTTAGCCGGAA原原 理:理:操作水平:操作水平:结结 果:果:目的基因目的基因供体细胞供体细胞受体细胞受体细胞基因重组基因重组DNADNA分子水平分子水平定向地改造生物的遗传性状,定向地改造生物的遗传性状,获得人类所需要的品种。获得人类所需要的品种。获得新性状获得新性状一、基因工程原理一、基
2、因工程原理 基因工程的基本操作程序基因工程的基本操作程序v提取目的基因提取目的基因v目的基因与运载体结合目的基因与运载体结合v将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞v目的基因的检测与鉴定目的基因的检测与鉴定供体生物细胞供体生物细胞取出取出DNADNA用限制酶剪用限制酶剪去多余部分去多余部分目的基因目的基因即:将需要的基因从供体生物细胞内提取出来即:将需要的基因从供体生物细胞内提取出来目前被广泛提取使用目前被广泛提取使用的目的基因有:的目的基因有:苏云金苏云金杆菌抗虫基因杆菌抗虫基因、植物抗、植物抗病基因病基因(抗病毒、抗细(抗病毒、抗细菌菌)、人胰岛素基因人胰岛素基因等。等。v提取目的基
3、因提取目的基因直接分离基因直接分离基因直接分离基因直接分离基因人工合成基因人工合成基因人工合成基因人工合成基因目的基因的提取方法目的基因的提取方法如如:EcoRI该限制酶只能识别该限制酶只能识别GAATTCGAATTC的序列。的序列。一种限制性内切酶只能识别一种特定一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列。的核苷酸序列。专一性专一性1.1.基因的基因的剪刀剪刀限制性内切酶(主要存限制性内切酶(主要存在于在于微生物体内微生物体内)基因操作的工具CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAAAATTCCGTAG EcoRIEcoRI 剪切目的基
4、因剪切目的基因CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAAAATTCCGTAG 目的基因目的基因黏性末端黏性末端什么叫黏性末端?什么叫黏性末端?被被限制酶限制酶切开的切开的DNA两条单链的切两条单链的切口,带有几个口,带有几个伸出的核苷酸伸出的核苷酸,他们之间,他们之间正好正好互补配对互补配对,这样的切口叫黏性末端。,这样的切口叫黏性末端。例题例题.下列是由限制酶切割形成的下列是由限制酶切割形成的DNADNA片段,片段,能用相应能用相应DNADNA连接酶将它们恢复连接的组合是连接酶将它们恢复连接的组合是CTGCA GGCTTAA GACGTC
5、 AATTC GA.A.;B.B.;C.C.;D.D.以上都不对以上都不对A基因的运输工具基因的运输工具运载体运载体常用的运载体有两类:常用的运载体有两类:1 1)细菌细胞质的)细菌细胞质的质粒质粒 2 2)噬菌体噬菌体或某些或某些动植物病毒动植物病毒v目的基因与运载体结合目的基因与运载体结合大肠杆菌的大肠杆菌的质粒质粒(能(能自我复制自我复制的环的环状状DNADNA分子分子)运载体应该运载体应该具有什么特具有什么特点呢点呢?基因操作的工具:运载体运载体特点:运载体特点:1.能够在宿主细胞内复制并稳定保存;能够在宿主细胞内复制并稳定保存;.具有具有多个多个限制酶切点以便与外源基因限制酶切点以便
6、与外源基因相连;相连;.具有具有标记标记基因,便于进行基因,便于进行筛选筛选基因的针线基因的针线DNADNA连接酶连接酶如何将目的基因与运载体结合?如何将目的基因与运载体结合?使用使用DNADNA连接酶制作重组连接酶制作重组DNADNA分子分子目的基因目的基因CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT 质粒的质粒的DNA片段片段GGCATCTTAAAATTCCGTAG 重组重组DNADNA分子或者重组质粒分子或者重组质粒GGCATCTTAAAATTCCGTAG 1.1.用一定的用一定的_切割质粒,使其出现一个切切割质粒,使其出现一个切口,露出口,露出_。2.2.
7、用用_切断目切断目 的基因,使其产生的基因,使其产生_ _ _。3.3.将切下的目的基因片段插入质粒的将切下的目的基因片段插入质粒的_处,处,再加入适量再加入适量_,形成了一个重组,形成了一个重组 DNADNA分子(重组质粒)分子(重组质粒)限制性内切酶限制性内切酶黏性末端黏性末端同一种限制酶同一种限制酶的黏性末端的黏性末端切口切口DNADNA连接酶连接酶相同相同目的基因与运载体结合目的基因与运载体结合例题例题.DNA.DNA连接酶的作用是:连接酶的作用是:A.A.子链和母链之间形成氢键子链和母链之间形成氢键B.B.黏性末端之间形成氢键黏性末端之间形成氢键C.C.两个两个DNADNA末端间的缝
8、隙连接末端间的缝隙连接D.AD.A、B B、C C都对都对 C常用的受体细胞:常用的受体细胞:动植物细胞、大肠杆菌、土壤农杆菌、枯动植物细胞、大肠杆菌、土壤农杆菌、枯草杆菌等。草杆菌等。v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方法:农杆菌转化法(常用的方法:农杆菌转化法(植物植物)显微注射法(显微注射法(动物动物)感受态细胞(感受态细胞(微生物)微生物)检查是否成功检查是否成功检测检测鉴定鉴定检测转基因生物染色体的检测转基因生物染色体的DNA DNA 上是否插入了目的基因上是否插入了目的基因检测目的基因是否转录出了检测目的基因是否转录出了mRNAmRNA检测目的基因是否翻译成蛋白质
9、检测目的基因是否翻译成蛋白质抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等方法方法方法方法DNA-RNA分子杂交分子杂交抗原抗原-抗体杂交抗体杂交v目的基因的检测与鉴定目的基因的检测与鉴定方法方法DNA分子杂交分子杂交培育转基因大肠杆菌的简要过程:培育转基因大肠杆菌的简要过程:普通大肠杆菌普通大肠杆菌(不能分泌胰岛素不能分泌胰岛素)人体组织细胞人体组织细胞提取提取提取提取胰岛素基因胰岛素基因与运载体与运载体与运载体与运载体DNADNADNADNA拼接拼接拼接拼接大肠杆菌大肠杆菌(含含胰岛素基因胰岛素基因)转基因大肠杆菌转基因大肠杆菌(能分泌胰岛素能分泌胰岛素)导入导入导入导入检测
10、是否成功检测是否成功12基因工程的操作工具基因工程的操作工具1.1.基因的剪刀基因的剪刀 限制性内切酶限制性内切酶2.2.基因的针线基因的针线 连接酶连接酶 3.3.基因的运输工具基因的运输工具 运载体运载体 基因工程的操作步骤基因工程的操作步骤1.1.目的基因的目的基因的提取提取2.2.目的基因与运载体目的基因与运载体结合结合3.3.目的基因目的基因导入导入受体细胞受体细胞4.4.目的基因的目的基因的检测检测与与表达表达1、基因工程与作物育种 转基因抗虫棉抗虫基因来自苏云金芽孢杆菌二、基因工程的应用二、基因工程的应用基因工程在农业上的应用基因工程在农业上的应用 培育抗逆性品种培育抗逆性品种
11、将细菌的抗虫、抗病毒、抗将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体高温等抗性基因转移到作物体内,将从根本上改变作物的特内,将从根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。性。如转基因抗虫棉。抗虫基因作物的意义:抗虫基因作物的意义:减少农药的用量,降低了生产减少农药的用量,降低了生产的成本,减少了农药对环境的污染。的成本,减少了农药对环境的污染。二、基因工程的应用二、基因工程的应用运用基因工程技术,不但可以培养优质、高产、运用基因工程技术,不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种,还可以培养出具抗性好的农作物及畜、禽新品种,还可以
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- 基因工程 及其 应用
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