浙科版选修3基因工程要点.ppt

第一章 基因工程 第一节 工具酶的发现和基因工程的诞生 杨 资料 棉铃虫 苏云金芽孢杆菌 毒蛋白 棉铃虫中毒死亡 理论基础一：DNA是遗传物质 三个实验图片 a、肺炎双球菌转化实验 b、噬菌体侵染细菌实验 理论基础二：DNA的双螺旋结构 1953年，沃森和克里克发现了DNA双螺旋的结构，开启了分子生物学时代，使遗传的研究深入到分子层次。 细菌内的一种神奇物质 病毒 病毒的DNA 细菌 细菌内的一种特殊物质 资料 1、限制性核酸内切酶—“基因的剪刀” 每一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的 核苷酸序列，并且只能在特定的位点上切割DNA分子。 eg: EcoR.I 限制性核酸内切酶识别序列GAATTC， 切割G和A之间。 特点、作用结果 用途：切割外源基因 种类： 存在：主要存在于原核生物中 思考：如果用同一种限制性核酸内切酶，切割两种生物的DNA分子，会有什么现象？ ……GAATTC…… ……CTTAAG…… ……GAATTC…… ……CTTAAG…… EcoRⅠ ……GAATTC…… ……CTTAAG…… ……GAATTC…… ……CTTAAG…… 不同来源的DNA片段混合 将不同种来源的DNA片段连接起来 生物A基因片段 生物B基因片段 ……G　　AATTC…… ……CTTAA　　G…… ……G　　AATTC…… ……CTTAA　　G…… 酶切 可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来， 即恢复被限制性核酸内切酶切开的两个DNA片段之间的 磷酸二酯键 作用:把两个DNA片段的粘性末端缝合起来。 形成的键：脱氧核糖与磷酸之间的磷酸二酯键。 2、DNA连接酶—“基因的针线” A P C P G P T P A P C P G P T P 思考：DNA连接酶与DNA聚合酶一样吗？ DNA连接酶 DNA聚合酶 共同点 不 同 点 形成磷酸二酯键 单个核苷酸 加到已有的核酸片段上 两个DNA片段 无 以一条DNA链 为模板 对象 模板 DNA酶 断裂磷酸二酯键，将DNA水解成单个脱氧核苷酸。 限制性核酸内切酶 断裂磷酸二酯键，将DNA切割成片段。 3、（运）载体—“基因的运输工具” 作用：①与目的基因相连接； ②将目的基因导入受体细胞 常用的载体： 质粒 、 能够在宿主细胞中复制并稳定地保存,而对宿主细胞的生存没有影响。 具有多种限制核酸内切酶切点，以便与目的基因连接。 具有某些标记基因，便于进行检测和筛选。 作为运载体的必备条件： λ噬菌体、动植物病毒 1972年，美国斯坦福大学的科学家得到了猿猴病毒SV40DNA和噬菌体DNA连接物，这是第一个人工DNA重组产物。 1973年，斯坦福大学的科学家进一步实现了细菌之间的性状转移，这是基于工程发展史上第一个成功的基因克隆实验，标志着基因工程的诞生。 基因工程的诞生 基因工程 在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，从而对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内，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。 核 心: 操作水平: 技术原理: 技术优点: 工 具: 构建重组DNA分子 分子水平 基因重组 定向改造 限制性核酸内切酶、DNA连接酶、载体 【习题】 农业科技工作者在烟草中找到了一抗病基因，现在采用基因工程技术将该基因转入棉花，培育抗病棉花品系。请回答下列问题： （1）要使运载体与该抗病基因连接，首先应使用__________进行切割。假如运载体被切割后，得到的分子末端序列为　　　　，则能与该运载体连接的抗病基因分子末端是（　　） （2）切割完成后，采用　　　　　　酶将运载体与该抗病基因连接，连接后得到的DNA分子称为　　　　　　。 限制性内切酶 A　 DNA连接酶 重组DNA分子