基因工程及其应用--灵芝11.ppt

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1、谁能告诉我这是谁能告诉我这是what what？能发光的水母能发光的水母能否能否让热能否能否让热带鱼也能发光带鱼也能发光?设想不能发光的热带斑马鱼不能发光的热带斑马鱼能发能发荧光荧光的热的热带斑带斑马鱼马鱼普通热带斑马鱼是不发荧光的普通热带斑马鱼是不发荧光的基因工程及其应用基因工程及其应用第第1 1课时课时 基因工程的原理基因工程的原理授课教师：杨灵芝授课教师：杨灵芝一、基因工程一、基因工程(gene engineering)(gene engineering)又叫做又叫做基因拼接技术基因拼接技术或或DNADNA重组技术重组技术。通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生通俗的说，就是按照人们的意

2、愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然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，后放到另一种生物的细胞里，定向定向地改造生地改造生物的物的遗传性状遗传性状。原理原理操作环境操作环境操作水平操作水平结果结果基因重组基因重组生物体外生物体外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。1 1、基因的、基因的指指“限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶 ”一种限制酶一种限制酶只能识别只能识别一种一种特定特定的核苷酸序的核苷酸序列列,并在并在特定切点特定切点切割切割特点特点:“”这个特点说明了：这

3、个特点说明了：酶具有专一性酶具有专一性二、基因操作的工具二、基因操作的工具点击播放点击播放例：例：大肠杆菌的一种限制酶大肠杆菌的一种限制酶(EcoREcoR)能识别能识别 GAATTCGAATTC序列，并在序列，并在G G和和A A之间切开。之间切开。被同一种限制酶切断的几个被同一种限制酶切断的几个DNADNA是是否具有相同的黏性末端？否具有相同的黏性末端？思考思考:这些黏性末端碱基是反向对称重复排列的这些黏性末端碱基是反向对称重复排列的、基因的针线、基因的针线DNADNA连接酶连接酶连接酶的作用是：连接酶的作用是：将互补配对的两个黏将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的性末端连

4、接起来，使之成为一个完整的DNADNA分子。分子。DNA连接酶的作用过程连接酶的作用过程点击播放点击播放3 3、基因的运输工具、基因的运输工具运载体运载体 （1 1）常常用用的的运运载载体体：质质粒粒、噬噬菌菌体体和和动动植植物物病病毒毒等等标记基标记基因，便因，便于进行于进行检测。检测。质粒存在于许质粒存在于许多多细菌细菌和和酵母菌酵母菌等等生物中生物中,是细胞染色是细胞染色体外能够自主复制体外能够自主复制的很小的环状的很小的环状DNADNA分分子子.（3 3）作为运载体必须具备哪些条件？）作为运载体必须具备哪些条件？1 1）能够在宿主细胞中）能够在宿主细胞中复制复制并稳定地并稳定地保存保存

5、。2 2）具多个）具多个限制酶切点限制酶切点，以便，以便与外源基因连接与外源基因连接。3 3）具有某些）具有某些标记基因标记基因，便于进行，便于进行筛选筛选。如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。将外源基因转移到受体细胞中去将外源基因转移到受体细胞中去利用运载体在受体细胞内对外源基因进利用运载体在受体细胞内对外源基因进行大量复制行大量复制（2）运载体的作用：）运载体的作用：从细胞中分离从细胞中分离出出DNADNA从大肠杆菌从大肠杆菌中提取质粒中提取质粒 限制酶限制酶提取目的提取目的基因基因限制酶限制酶目的基因与目的基因与运载体结合运载体结合

6、DNADNA连连 接酶接酶目的基因导目的基因导入受体细胞入受体细胞目的基因的目的基因的表达与检测表达与检测基因工程操作的基本步骤基因工程操作的基本步骤例：将目的基因导入植物细胞例：将目的基因导入植物细胞农杆菌转化法农杆菌转化法特点特点:能感染能感染双子叶植物双子叶植物和和祼子植物祼子植物,对对单子叶植物无感染能力单子叶植物无感染能力TiTi质粒质粒的的T TDNADNA可转移至受体细胞可转移至受体细胞并整合到其染色体上并整合到其染色体上转化过程转化过程:TiTi质粒质粒目的基因目的基因构建构建表表达达载载体体导入导入植植物物细细胞胞插入插入植物细植物细胞染色胞染色DNADNA表达表达新新性性状

7、状转入转入农农杆杆菌菌为什么基因工程能够成功呢？为什么基因工程能够成功呢？基因拼接的理论基础基因拼接的理论基础：规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构 基本单位都是脱氧核苷酸基本单位都是脱氧核苷酸 遵循碱基互补配对原则遵循碱基互补配对原则外源基因在受体内表达的理论基础：外源基因在受体内表达的理论基础：生物界共用一套遗传密码生物界共用一套遗传密码 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 限制性酶限制性酶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.提取提取目的基因目的基因2.2.

8、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鉴定鉴定基因工程的原理基因工程的原理:基因重组基因重组谁能告诉我这是谁能告诉我这是what what？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：你认为上述培育转你认为上述培育转基因大肠杆菌的关基因大肠杆菌的关键步骤有哪些？键步骤有哪些？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拼接拼接拼接拼接导入导入导入导入大肠杆菌大肠杆菌(含含胰岛素基胰岛素基因因)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)1.ONE1.ONE胰岛素基胰岛素基因从人体因从人体细胞内提细胞内提取出来取出来2.TWO2.TWO胰岛素基胰岛素基因与运载因与运载体体DNADNA连接连接3.THREE3.THREE胰岛素基因胰岛素基因导入受体导入受体(大肠杆菌大肠杆菌)细胞细胞基因的基因的“剪刀剪刀”基因的基因的“针线针线”基因的运载体基因的运载体培育转基因大肠杆菌的关键步骤：培育转基因大肠杆菌的关键步骤：