(课件网) 选修3核心知识关系 生态工程原理 生态工程实例 生态工程 生态工程建设 基因工程 的诞生 蛋白质工程 基因工程应用 基因工程的原理及技术 基因工程 现代生物科技专题 植物的组织培养 动物细胞培养 体细胞克隆 细胞融合与单克隆抗体 细胞工程 转基因生物 的安全性 生物技术中的伦理问题 生物武器对人类的威胁 胚胎工程应用 胚胎工程理论基础 动物胚胎发育 胚胎干细胞移植 胚胎工程 基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。该技术是在生物体外,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。 别名 操作环境 操作对象 操作水平 基本过程 原理 基因拼接技术或DNA重组技术 生物体外 基因 DNA分子水平 剪切→拼接→导入→表达 基因重组 一、基因工程的概念 思考:DNA重组技术(基因拼接技术)有什么优点? 二、基因工程育种的优点 1.定向改变生物的遗传性状 2.克服不同亲本远缘杂交不亲和的障碍 1.1 DNA重组技术的基本工具 苏云金芽孢杆菌体内有一种毒蛋白基因,它编码的蛋白质可以使害虫死亡,但对哺乳动物无毒害作用。 棉花常常因害虫而减产。 能让棉花拥有该基因变成抗虫棉就好了———要实现它大致应该怎么操作、可能需要什么工具?同学们讨论一下。 情境导入: 抗虫棉 普通棉 如何将苏云金芽孢杆菌细胞内的抗虫基因从它的DNA分子中切割下来? 如何将切下来的抗虫基因与运载体DNA连接起来? 如何将抗虫基因运送到棉花细胞? 需要切割DNA的工具(分子手术刀) 需要连接DNA片断的工具 (分子缝合针) 需要基因转移的工具(分子运输车) ———限制性核酸内切酶(限制酶) ———DNA连接酶 ———载体 思 考 主要从原核生物中分离纯化 1.主要来源: 现在已经从约300种微生物中分离出了约4000种限制性内切酶 EcoRⅠ SmaⅠ 粘质沙雷氏杆菌 (Serratia marcesens) 大肠杆菌 (Escherichia coli R) 练习:流感嗜血杆菌的d菌株( Haemophilus influenzae d )中先后分离到3种限制酶,则分别命名为: HindⅠ、HindⅡ和HindⅢ 一、限制性核酸内切酶———分子手术刀” 一、限制性核酸内切酶———分子手术刀” 2.作用特点: 识别双链DNA分子的某种_____,并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的_____断开,因此,具有_____。 特定核苷酸序列 磷酸二酯键 专一性 呈现碱基互补对称,无论是6个碱基还是4个碱基,都可以找到一条中心轴线,中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的 ,称为回文序列。 菩萨蛮·雾窗寒对遥天暮 清代 纳兰性德 雾窗寒对遥天暮,暮天遥对寒窗雾。 花落正啼鸦,鸦啼正落花。 袖罗垂影瘦,瘦影垂罗袖。 风翦一丝红,红丝一翦风。 磷酸二酯键 T 1 2 3 4 5 A 1 2 3 4 5 H H H H HO T 1 2 3 4 5 A 1 2 3 4 5 H H H H O H2O + 限制酶 DNA解旋酶 区别 限制性内切酶与DNA解旋酶的区别 切割特定的核苷酸序列的磷酸二酯键 将DNA两条链的氢键打开形成两条单链 A A T T G C C T T A A G 3’ 5’ 3’ 3’ 5’ 5’ 5’ 3’ A A T T G C C T T A A G 经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:_____和_____。 3.作用结果: 黏性未端 平末端 EcoRI A A G T T C C T T A A G C T T A A G G A A T T C 识别GAATTC序列,并在G和A之间切开 限制酶在切断DNA时,可在切口处带有几个伸出的核苷酸,他们之间碱基正好互补配对,因此称这些片断为黏性末端。 EcoRⅠ 黏性末端 黏性末端 Go back EcoRⅠ 黏性末端 黏性末端 重复演示 Go back SmaⅠ C C C G G G G G G C C C 识别GAATTC序列,并在G和C之间切开 限制 ... ...