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课件网) 基因工程及其应用 第2节 豆科植物的根瘤能够固定空气中的氮 资料一：目前，全球的氮肥生产耗费世界总电力的3%-4%，且农作物只能吸收氮肥的1/10,造成了大面积土壤和水质的污染。 资料分析引入 蜘蛛能够吐出蛛丝 资料二：蛛丝是自然界最奇特的物质之一，它具有极强的韧度，其韧度是同样直径钢材的好几倍。但与家蚕不同，蜘蛛不能家养，因为它们会互相吞食，所以不可能建立人工饲养蜘蛛的农场。30多年来，科学家们一直试图找到利用其他生物体来制造蛛丝的办法。 资料三 以往，治疗糖尿病的胰岛素是从动物胰腺中提取的，从100千克猪、牛等动物的胰腺只能提取3－4克胰岛素，治疗一个患者需宰杀40－50头牛，这种药物的造价就可想而知了。 微生物可以有分泌产物，且微生物繁殖速率快 设想一 能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？ 能否让细菌“吐出”蛛丝？ 设想二 能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？ 设想三 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。 基因工程：即 。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， 地改造生物的 。 原 理： 操作水平： 结 果： 一、基因工程 基因重组 DNA分子水平 定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。 基因拼接技术或DNA重组技术 定向 遗传性状 交叉互换、自由组合、肺炎双球菌转化实验、基因工程 基因工程操作需要哪些工具呢？ 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，定向改造生物的性状 。 基因的剪刀 基因的针线 运载体 1、基因的 指“ 限制性核酸内切酶 ” 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,不同的限制酶识别的序列不同。 特点: “ ” 这个特点说明了： 酶具有专一性 二、基因操作的工具 基因的剪———限制性内切酶（简称限制酶） 大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。 限制酶 切开的位置在哪儿呢？ 磷酸二酯键 基因的剪———限制性内切酶（简称限制酶） 限制酶 什么叫黏性末端？ 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。 粘质沙雷氏菌 大肠杆菌的R型 每一种限制酶识别的位点相同吗？ 不同 被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？ 思考: 形成的黏性末端不同 不同的限制酶呢？ 具有 GAATTCCGTAGAATTCGGATT 尝试写出下列序列受EcoliI内切酶作用后的黏性末端 CTTCATGAATTCCCTAA GAAGTACTTAAGGGATT CTTAAGGCATCTTAAGCCTAA CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT 练一练: GGCATCTTAA AATTCCGTAG 2：基因工程的 指“DN接酶” “ ” 作用： 连接“梯子”断口的“扶手”而非“梯子”中间的“踏板”。 其作用与限制性内切酶相反，作用点相同 识别和连接 基因的针线———DNA连接酶 二.基因操作的工具 DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，即把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子就形成了。 磷酸二酯键 基因的针线：DNA连接酶 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 T A A A A T T C G G C T 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 DNA连接酶连接的是DNA骨架上的缺口，不是碱基间的氢键 A A T T G C C T T A A G 名称 作用部位 作用底物 DNA解旋酶 氢键 DNA DNA聚合酶 磷酸二酯键 脱氧核苷酸 DNA连接酶 DNA片段 DNA酶 （水解酶） 磷酸二酯键 DNA RNA聚合酶 磷酸二酯键和氢键 核糖核苷酸 逆转录酶 磷酸二酯键 脱氧核苷酸 限制性核酸内切 ... ...
