基因工程及其應(yīng)用上用

基因工程及其應(yīng)用上用第1頁/共29頁二基因操作工具基因的“剪刀”基因的“針線”基因的運(yùn)輸工具——限制性內(nèi)切酶——DNA連接酶——運(yùn)載體思考：三種工具是不是全是酶？第2頁/共29頁1、基因工程的“”指“限制性核酸內(nèi)切酶

”主要在原核生物中一種限切酶只能識別一種特定的核苷酸序列,并在特定切點切割磷酸二酯鍵切點:分布：特點:“”第3頁/共29頁GAATTCCTTAAGCTTAAGAATTCGEcoRI：大腸桿菌的一種限制酶。能識別GAATTC序列，并在G和A之間切開。結(jié)果：產(chǎn)生兩個粘性末端（堿基互補(bǔ)配對）剪開脫氧核苷酸間的磷酸二酯鍵第4頁/共29頁CTTCATGAATTCCCTAA

GAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG練習(xí)使用EcoRI剪切目的基因CTTCATGAATTCCCTAA

GAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG目的基因黏性末端討論：要想從DNA上切下目的基因，應(yīng)切幾個切口？產(chǎn)生幾個黏性末端？2個切口4個黏性末端第5頁/共29頁——DNA連接酶DNA連接酶可把黏性末端之間的縫隙“縫合”起來，即把梯子兩邊扶手的斷口連接起來，這樣一個重組的DNA分子就形成了。磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵2、基因工程的“”第6頁/共29頁——DNA連接酶DNA連接酶可把相同黏性末端之間的縫隙“縫合”起來，即把梯子兩邊扶手的斷口連接起來，這樣一個重組的DNA分子就形成了。磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵2、基因工程的“”第7頁/共29頁DNA連接酶連接兩個DNA片段上的磷酸二酯鍵甲片段CTTCATGAATTCCCTAA

GAAGTACTTAAGGGATT乙片段GGCATCTTAAAATTCCGTAG形成重組DNA分子GGCATCTTAAAATTCCGTAG堿基互補(bǔ)配對形成氫鍵第8頁/共29頁3、基因工程的“運(yùn)載體”

常用的有質(zhì)粒、噬菌體、動植物病毒等1.能在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存2.具多個限制酶切點----能與目的基因連接3.對宿主細(xì)胞無害4.具有標(biāo)記基因—檢測目的基因是否導(dǎo)入到受體細(xì)胞作為運(yùn)載體必須具備哪些條件？第9頁/共29頁三基因工程的操作步驟1提取目的基因2目的基因與運(yùn)載體結(jié)合3將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞4目的基因的檢測與鑒定第10頁/共29頁用同一種限制酶切割：獲得相同的粘性末端DNA連接酶連接形成重組DNA分子目的基因成功表達(dá)：產(chǎn)生相應(yīng)的蛋白質(zhì)或表達(dá)相應(yīng)的形狀利用標(biāo)記基因?qū)κ荏w細(xì)胞進(jìn)行篩選第11頁/共29頁1、基因工程與作物育種四基因工程的應(yīng)用2、基因工程與藥物研制3、環(huán)境保護(hù):基因工程做成的“超級細(xì)菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。環(huán)境監(jiān)測：

基因工程做成的DNA探針能夠十分靈敏地檢測環(huán)境中的病毒、細(xì)菌等污染。優(yōu)點：目的性強(qiáng)，育種周期短，克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙原理：基因重組第12頁/共29頁第13頁/共29頁第14頁/共29頁第15頁/共29頁第16頁/共29頁第17頁/共29頁第18頁/共29頁2．下列有關(guān)基因工程技術(shù)的敘述，正確的是A．重組DNA技術(shù)所用的工具酶是限制酶、DNA連接酶和運(yùn)載體B．所有的限制酶都只能識別同一種特定的核苷酸序列C．選用細(xì)菌作為重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞時因為細(xì)菌繁殖快D．只要目的基因進(jìn)入了受體細(xì)胞就能實現(xiàn)成功表達(dá)C第19頁/共29頁【例1】如圖為DNA分子在不同酶的作用下所發(fā)生的變化，圖中依次表示限制性核酸內(nèi)切酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、解旋酶作用的正確順序是(

)。

A．①②③④ B．①②④③

C．①④②③ D．①④③②C第20頁/共29頁規(guī)律總結(jié)幾種酶的比較

種類項目限制酶DNA連接酶DNA聚合酶解旋酶作用底物作用部位作用特點

作用結(jié)果DNA分子DNA片段脫氧核苷酸DNA分子磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵氫鍵切割特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開連接雙鏈DNA片段兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵只能將單個脫氧核苷酸添加到脫氧核苷酸鏈上將DNA兩條鏈之間的氫鍵打開形成黏性末端形成重組DNA分子形成新的DNA分子形成單鏈DNA分子第21頁/共29頁基因工程藥品——

胰島素、干擾素、白細(xì)胞介素、溶血栓劑、凝血因子、疫苗第22頁/共29頁3、環(huán)境保護(hù)：“超級細(xì)菌”自然環(huán)境中有一類叫做假單胞桿菌的細(xì)菌能分解石油，但是每一種假單胞桿菌只能分解石油中的一種烴類。1975年，科學(xué)家用基因工程的方法，把能分解三種烴類的基因都轉(zhuǎn)移到能分解另一種烴類的假單胞桿菌中，創(chuàng)造出了能同時分解四種烴類的“超級細(xì)菌”，可以高效分解泄漏的石油。第23頁/共29頁

轉(zhuǎn)基因食品

安全嗎?!第24頁/共29頁三、轉(zhuǎn)基因生物、食品的安全性有利：

不利：對人有害的超級細(xì)菌、病毒第25頁/共29頁練習(xí)：1．下列有關(guān)基因工程的敘述，正確的是A．限制酶只用于提取目的基因B．細(xì)菌體內(nèi)的環(huán)狀的DNA均可作運(yùn)載體C．DNA連接酶可用于目的基因與運(yùn)載體的連接D．重組DNA分子一旦進(jìn)入受體細(xì)胞，基因工程則完成C第26頁/共29頁轉(zhuǎn)入熒光素酶蛋白基因的發(fā)熒光煙草第27頁/共29頁藍(lán)色妖姬世界上的花顏色眾多，可仔細(xì)想來，藍(lán)色的并不多見，這是因為花瓣里的花青素不容易形成藍(lán)色物質(zhì)。但的確存在藍(lán)色的玫瑰，在荷蘭，科學(xué)家運(yùn)用基因技術(shù)，將藍(lán)色的基因轉(zhuǎn)入