必修二 6.2 基因工程及其应用.ppt

基因工程 如果想把动物和植物之间，或和微生物之间的优良性状结合在一起，用杂交育种的方法可以吗？ 障碍：远缘杂交不亲和性 （一）基因工程的原理 相关概念：以抗虫棉为例 外源基因 目的基因 受体细胞 1、下列哪些不是基因工程中最基本的操作工具（ ） A.限制酶 B.DNA连接酶 C.DNA聚合酶 D.运载体 2、下列关于DNA连接酶的叙述正确的是（ ） A.DNA连接酶连接的是两链碱基对之间的氢键 B.DNA连接酶连接的是黏性末端两条链主链上的磷酸和脱氧核糖 C. DNA连接酶连接的是黏性末端两条链主链上的磷酸和核糖 D.同一种DNA连接酶可以切出相同的黏性末端 利用外源基因在受体细胞中表达可生产人类需要的产品，下列各项中能说明目的基因完成了受体细胞中表达的是 A. 棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因 B. 大肠杆菌细胞中检测到人胰岛素基因及其mRNA C. 山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DAN序列 D.酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白 转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 转鱼抗寒基因的番茄 2、基因工程与药物研制 我国生产的部分基因工程疫苗和药物 　　许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。 　　微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。 * 杂交育种的优点： 可以把两个品种的优良性状集合于一个个体上。 证明：不同生物的DNA具有相同的物质基础和结构基础。 克服了远缘杂交不亲和的障碍 为什么可以把苏云金杆菌的基因转移到植物中？ 基因工程又叫基因拼接技术或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，定向地改造生物的性状。（操作水平:分子水平） 基因工程的概念 基因工程培育抗虫棉的关键步骤： 关键步骤一： 抗虫基因从苏云金杆菌细胞内提取出来 关键步骤二： 抗虫基因与运载体DNA连接 关键步骤三： 抗虫基因导入棉花细胞 解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？ 基因的“剪刀”——限制性内切酶 基因的“针线”——DNA连接酶 基因的运载工具——运载体 基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶（限制酶） 存在：主要是微生物体内 特点：特异性 即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子。 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 限制酶 如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会产生相同的黏性末端， 如果让两者的黏性末端黏合起来，就可以合成重组的DNA分子 外源基因(如抗虫基因)导入受体细胞(如棉花细胞) 导入过程需要运输工具——基因的运载体。 作用：作为运载工具，将外源基因转移到受体细胞中去。 基因的运载工具——运载体： 作为运载体必须具备哪些条件？ 1）能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。 2）具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。 3）具有某些标记基因，便于进行筛选。 如抗生素抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。 常用的运载体主要有两类： 1）质粒 2）噬菌体或某些动、植物病毒 质粒存在于许多细菌、酵母菌等生物的细胞中，是拟核或细胞核外能够进行自主复制的很小的环状DNA分子。是基因工程最常用的运载体。 大肠杆菌的质粒： 最常用的质粒是大肠杆菌的质粒，常含有抗药基因。 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 目的基因片段 质粒DNA片段 重组DNA分子 基因的针线——DNA连接酶 DNA连接酶可把脱氧核糖和磷酸交替连接而成的DNA骨架上的缺口“缝合”起来，这样一个重组的DNA分子就形成了。 四个基本步骤： （三）基因操作的基本步骤 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 4）目的基因的检测和表达 目的基因是人们所需要转移或