6.2《基因工程及其应用》课件丁稳双.ppt
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1、第二节 基因工程及其应用,能发荧光的热带斑马鱼?,能发光的水母,转基因鲑鱼,同时具有高产、稳产和抗逆性等优良品质的农作物新品种.,抗虫害的玉米,转基因龙胆花色奇异,转基因蓝猪耳改变花色,转基因牵牛花改变了花色,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,定向地改造生物的遗传性状。,原 理:,操作水平:,结 果:,目的基因,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。,获得新性状,一、基因工程的概念,二、基因工程操作的基本工具,1.基因的“剪刀”限制性核酸内切酶
2、(限制酶),特点: 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。,专一性(特异性)),如:EcoRI限制酶,基因的剪刀限制性核酸内切酶(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。,限制酶,解旋酶,、基因的“针线”DNA连接酶,连接酶的作用是: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DNA分子。,基因的针线DNA连接酶,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,解旋酶,DN
3、A连接酶,DNA聚合酶,DNA连接酶,外源基因(如抗虫基因)怎样才能导入受体细胞(如棉花细胞)?,导入过程需要运输工具运载体。,运载体的作用有哪些?,作用一:作为运载工具,将外源基因(抗虫基因)转移到受体细胞(棉花细胞)中去。 作用二:利用运载体在受体细胞(棉花细胞)内,对外源基因(抗虫基因)进行大量复制。,3、基因的运载体质粒、噬菌体、动植物病毒等,基因的运载工具运载体:,常用的运载体主要有两类: 1)细菌细胞质的质粒 2)噬菌体或某些动植物病毒,常用的运载体: 质粒、 噬菌体、 动植物病毒等,质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物中,是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子.,标记基因,
4、例题:实施基因工程的第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来,这要利用限制性内切酶。一种限制性内切酶能识别分子的顺序,切点在和之间,这是利用了酶的( ) 高效性 专一性 多样性 催化活性易受外界影响,例题:以下说法正确的是 ( ) A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B、质粒是基因工程中唯一的运载体 C、运载体必须具备的条件之一是:具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接 D、基因控制的性状都能在后代表现出来,四个基本步骤:,4)目的基因的检测和鉴定,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,三、基因工程的操作步骤,第一步:获取目的基因,三、基因
5、工程的操作步骤,人们所需要的特定基因,取得途径:,1、直接从供体细胞中分离基因,2、人工合成基因,第二步:目的基因与运载体结合,1、用同一种限制酶切割质粒和目的基因,2、加入DNA连接酶,3、质粒和目的基因结合成重组DNA分子,第三步:将目的基因导入受体细胞,常用的受体细胞:菌类和动植物细胞,主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法,第四步:目的基因的检测和鉴定,检测:根据受体细胞中是否具有标记基因, 判断目的基因导入与否,表达:受体细胞表现出特定的性状, 如棉花抗虫性状的表现,从细胞中分离出DNA,从大肠杆菌中提取质粒,提取目的基因,目的基因与运载体结合,DNA连 接酶,目的基因导入受体细胞,目的
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- 基因工程及其应用 6.2 基因工程 及其 应用 课件 丁稳双
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