1、老师：XXX授课时间：20XX YOUR LOGO 基因工程 基因工程及其应用 第6章 第2节 能发光的水母 能否让热带斑马鱼也发光?设想 不能发光的热带斑马鱼 导入新课 基因工程：又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。 通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造， 然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的性状。 原 理： 操作水平： 操作环境： 结 果： 基因重组。 DNA分子水平。 生物体外。 定向地改造生物的性状，获得人 类所需要的品种。 一、基因工程的原理 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。 特点： (专一性) 实例
2、: 大肠杆菌的一种限制酶(EcoR) 能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。 主要是从原核生物中分离和纯化来源: 1、“基因剪刀” 限制性核酸内切酶(限制酶) 二、基因工程的操作工具 G A A T T C C T T A A G G C T T A A A A T T C G (黏性末端) (黏性末端) 中轴线 A 磷酸二酯键 G A 二、基因工程的操作工具 被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口 叫黏性末端。 什么叫黏性末端？ G A A T T C C T T A A G G A A T T C C T T A A G G C T
3、 T A A A A T T C G G C T T A A A A T T C G 用同种限制酶切割 被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？不同的限制酶呢？ A A T T CG GC T T A A 磷酸二酯键 磷酸二酯键 CTTCATGAATTCCGTAGAATTCCCTAA GAAGTACTTAAGGCATCTTAAGGGATT 练习使用EcoRI 剪切目的基因 CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAA AATTCCGTAG 目的基因 黏性末端 要想获得某个目的基因必须要用限制酶切几个切口？ 可产生几个黏性末端？一
4、个目的基因有几个黏性末端？ Xba TCTAGA AGATCT CATATG GTATAC Nde T AGATC CTAGA T CA GTAT TATG AC 学以致用： 脱氧核糖和磷酸交替连接的DNA骨架的缺口 磷酸二酯键 G C T T A A A A T T C G 2、“基因针线”DNA连接酶 A A T T CG GC T T A A 磷酸二酯键 磷酸二酯键 2、“基因针线”DNA连接酶 磷酸二酯键 2、“基因针线”DNA连接酶 甲片段 CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT 乙片段 GGCATCTTAA AATTCCGTAG GGCATCTT
5、AA AATTCCGTAG 使用DNA连接酶制作重组DNA分子 作为运载体必须具备哪些条件？ 能够复制并稳定地保存。 具限制酶切点，以便与外源基因连接。 具有某些标记基因，便于进行筛选。 如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。 3、基因的运输工具运载体 常用的运载体：质粒、噬菌体和动植物病毒； 最常用的质粒是大肠杆菌的质粒。 质粒 细菌细胞内一种自我复制的环状双链DNA分子，能稳定地独立存在于染色体外，并传递到子代。 现在常用的质粒大多数是经过改造或人工构建的，常含抗生素抗性基因，是重组DNA技术中重要的工 具。 最常用的质粒是大肠杆菌 的质粒，其中常含有抗药 基因（又称标记基因），
6、如四环素抗性基因，携带 这个基因的细菌对四环素 具有抗药性。 （标记基因 ） 大肠杆菌的质粒： 重组质粒 DNA连接酶 CTTAA G CTTAA G CTTAA G CTTAA G 目的基因 相同的限制酶 1、提取目的基因 2、目的基因与运载体结合 3、将目的基因导入受体细胞 4、目的基因的表达与鉴定 目的基因供体细胞受体细胞 三、基因操作的基本步骤： 1、提取目的基因 2、目的基因与运载体结合 3、将目的基因导入受体细胞 4、目的基因的检测与鉴定 三、基因操作的基本步骤： 1.下列关于基因工程的叙述中,正确的是（ ） A.限制酶只用于提取目的基因 B.细菌体内的环状DNA均可作运载体 C.
7、DNA连接酶可用于目的基因和运载体的连接 D.重组DNA分子一旦进入受体细胞,基因工程则完成. 2.以下说法正确的是（ ） A.目的基因是指重组DNA B.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 C.DNA重组所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体 D.只要受体细胞中含有目的基因，目的基因就一定能够成功表达 C B 小试身手 1、基因工程在农业上的应用 四、基因工程的应用 生长快、耐不良环境、肉质好的 转基因鱼(中国) 乳汁中含有人生长激素的 转基因牛(阿根廷) 导入人基因具特殊用途的猪和小鼠 乳汁中分泌人凝血 因子IX的转基因山羊 四、基因工程的应用 2、基因工程在畜牧业上的应用 胰岛素治疗糖
8、尿病的特效药 干扰素抗病毒的特效药 方法特点胰岛素干扰素 传统方法 直接从生物体的组织、 细胞或血液中提取 产量低价格昂 贵 4-5g/100kg胰腺1mg/300L血液 基因工程 “工程菌”发酵工业化 生产 高质量低成本 100g/2000L大肠 杆菌培养液 2040mg/1kg细 菌培养物 四、基因工程的应用 3、基因工程在药物研制的应用 人造血液及其生产 我国生产的部分基因 工程疫苗和药物 白细胞介素、溶血栓剂、凝血因 子、人造血液代用品 疫苗： 乙肝、狂犬病、百日咳、 霍乱、伤寒、疟疾 四、基因工程的应用 基因工程药品 利用基因工程培育的“指示生物”能十分灵敏地反映环境污染的情况，却
9、不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。 四、基因工程的应用 4、基因工程在环境保护中的应用 1.基因工程的正确操作步骤是（ ） 使目的基因与运载体结合 将目的基因导入受体细胞 检测目的基因的表达是否符合特定性状要求 提取目的基因 A. B. C. D. C 小试身手 2.(双选)科学家运用基因工程技术，让羊合成并分泌抗体，相关叙述中错误的是（ ）A.该技术导致生物定向变异 B.DNA连接酶把目的基因与运载体黏性末端碱基对连接起来 C.蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供材料 D.该技术的原理是碱基对发生了替换 C 老师：XXX授课时间：20XX YOUR LOGO 谢谢观看 杂交育种和诱变育种 第6章 第1节