基因工程基本工具課件

專題一基因工程專題一基因工程11.1DNA重組技術(shù)的基本工具1.1DNA重組技術(shù)的基本工具2基因工程的概念

基因工程又叫做

或

。通俗地說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種

提取出來，加以

，然后放到另一種生物的細胞里，

改造生物的遺傳性狀?；蚱唇蛹夹g(shù)DNA重組技術(shù)基因修飾改造定向地基因工程的概念基因工程又叫做3基因工程名稱基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)實質(zhì):基因重組操作環(huán)境生物體外操作對象基因操作水平DNA分子水平基本過程“剪切”“拼接”“導(dǎo)入”“表達”結(jié)果人類需要的基因產(chǎn)物基因工程的概念這種技術(shù)是在生物體外，通過對DNA分子進行人工“剪切”和“拼接”，對生物的基因進行改造和重新組合，然后導(dǎo)入受體細胞內(nèi)進行無性繁殖，使重組基因在受體細胞內(nèi)表達，產(chǎn)生出人類所需要的基因產(chǎn)物?；蚬こ堂Q基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)操作環(huán)境生物體外操作4基因工程概念又叫做DNA重組技術(shù)。是指按照人們的愿望，進行嚴格的設(shè)計，并通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。特點：?與誘變育種相比，其特點是________________。?在______水平上進行操作。?是否屬于可遺傳的變異？定向改造生物性狀分子基因工程概念又叫做DNA重組技術(shù)。是指按照人們的愿望5基因工程培育抗蟲棉的簡要過程：普通棉花(無抗蟲特性)蘇云金芽孢桿菌提取抗蟲基因與運載體DNA拼接導(dǎo)入棉花細胞(含抗蟲基因)棉花植株(有抗蟲特性)上述培育抗蟲棉的關(guān)鍵步驟是什么？基因工程培育抗蟲棉的簡要過程：普通棉花(無抗蟲特性)蘇云金芽6基因工程培育抗蟲棉的關(guān)鍵步驟：關(guān)鍵步驟一：抗蟲基因從蘇云金芽孢桿菌細胞內(nèi)提取出來關(guān)鍵步驟二：抗蟲基因與運載體DNA連接關(guān)鍵步驟三：抗蟲基因?qū)胧荏w(棉花)細胞基因工程培育抗蟲棉的關(guān)鍵步驟：關(guān)鍵步驟一：抗蟲基因從蘇云金芽7解決培育抗蟲棉的關(guān)鍵步驟需要哪些工具？關(guān)鍵步驟一的工具：關(guān)鍵步驟二的工具：關(guān)鍵步驟三的工具：基因的剪刀——限制酶基因的針線——DNA連接酶基因的運載工具——運載體解決培育抗蟲棉的關(guān)鍵步驟需要哪些工具？關(guān)鍵步驟一的工具：基因8DNA重組技術(shù)的基本工具“分子手術(shù)刀”──限制酶“分子縫合針”──DNA連接酶“分子運輸車”──基因進入受體細胞的載體DNA重組技術(shù)的基本工具“分子手術(shù)刀”──限制酶“分子9識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。主要是從原核生物中分離純化出來的一種酶。能將外來的DNA切斷，由于這種切割作用是在DNA分子內(nèi)部進行的，故名限制性核酸內(nèi)切酶。4000種。1、來源：2、種類：3、作用：4、結(jié)果：形成兩種末端一、“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶黏性末端平末端識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中10基因工程基本工具課件11T磷酸二酯鍵1234512345AT磷酸二酯鍵1234512345A12大腸桿菌(E.coli)的一種限制酶能識別GAATTC序列，并在G和A之間切開。限制酶什么叫黏性末端？大腸桿菌(E.coli)的一種限制酶能識別G13限制酶什么叫黏性末端？限制酶什么叫黏性末端？14什么叫黏性末端？被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個伸出的核苷酸，他們之間正好互補配對，這樣的切口叫黏性末端。什么叫黏性末端？被限制酶切開的DNA兩條單鏈15基因工程基本工具課件16什么叫平末端？當限制酶從識別序列的中心軸線處切開時，切開的DNA兩條單鏈的切口，是平整的，這樣的切口叫平末端。什么叫平末端？當限制酶從識別序列的中心軸線處17基因工程基本工具課件18限制酶所識別的序列有什么特點？限制酶所識別的序列，無論是6個堿基還是4個堿基，都可以找到一條中心軸線,中軸線兩側(cè)的雙鏈DNA上的堿基是反向?qū)ΨQ重復(fù)排列的。限制酶識別序列的中心軸線限制酶所識別的序列有什么特點？19類型E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶來源功能大腸桿菌T4噬菌體恢復(fù)磷酸二酯鍵只能連接黏性末端能連接黏性末端和平末端(效率較低)相同點差別二“分子縫合針”——DNA連接酶類型E·coliDNAT4DNA連接酶來源功能大腸桿菌T4噬20二、“分子縫合針”——DNA連接酶1、種類：2、作用部位：兩類E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶

磷酸二酯鍵

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。二、“分子縫合針”——DNA連接酶1、種類：兩類E·c21GCTTAAGCTTAADNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎？GCTTAAGCTTAADNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎22DNA連接酶DNA聚合酶連接DNA鏈雙鏈單鏈連接部位在兩DNA片段之間形成磷酸二酯鍵將單個核苷酸加到已存在的核酸片段的3’末端的羥基上，形成磷酸二酯鍵DNA連接酶DNA聚合酶連接DNA鏈雙鏈單鏈連接部位在兩DN231、通常以質(zhì)粒作為載體質(zhì)?！毦毎幸环N很小的環(huán)狀DNA分子。裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于細菌之外，并且有自我復(fù)制能力氨芐青霉素抗性基因質(zhì)粒擬核大腸桿菌細胞目的基因插入位點復(fù)制原點三、“分子運輸車”—基因進入受體細胞的載體：1、通常以質(zhì)粒作為載體氨芐青霉素抗性基因質(zhì)粒擬核大腸桿菌細胞24質(zhì)粒質(zhì)粒25載體應(yīng)具備的四個條件

(1)能在宿主細胞內(nèi)穩(wěn)定保存并自我復(fù)制。(2)有一個至多個限制酶切點，以便與外源基因連接(3)具有某些標記基因，以便進行篩選（4）結(jié)構(gòu)簡單,獨立于細菌外的DNA載體應(yīng)具備的四個條件

(1)能在宿主細胞內(nèi)穩(wěn)定保存并自我復(fù)制26目前常用的兩類運載體1.細菌的質(zhì)粒，它是細菌染色體DNA以外的小型環(huán)狀DNA(一般有1-200kb，kb為千堿基對)，有的細菌只有一個，有的細菌有多個2.噬菌體和某些病毒的DNA。目前常用的兩類運載體1.細菌的質(zhì)粒，它是細菌染色體DNA以外27

以質(zhì)粒為載體的DNA克隆過程以28小結(jié)基因工程的工具限制酶主要存在于原核生物中具有專一性(識別序列)切開DNA分子的磷酸二酯鍵DNA連接酶連接磷酸二酯鍵種類E.coliDNA連接酶T4DNA連接酶運載工具具備的條件結(jié)構(gòu)簡單,大小適中能在宿主細胞中自我復(fù)制并穩(wěn)定存在具一個至多個限制酶切位點具標記基因質(zhì)粒、λ噬菌體衍生物、動植物病毒小結(jié)基因工程限制酶主要存在于原核生物中DNA連連接磷酸二酯鍵291.以下說法正確的是（）A、所有的限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列B、質(zhì)粒是基因工程中唯一的運載體C、運載體必須具備的條件之一是：具有多個限制酶切點，以便與外源基因連接D、DNA連接酶使黏性末段的堿基之間形成氫鍵C練習1.以下說法正確的是302.不屬于質(zhì)粒被選為基因運載體的理由是A、能復(fù)制B、有多個限制酶切點C、具有標記基因D、它是環(huán)狀DNAD2.不屬于質(zhì)粒被選為基因運載體的理由是D31

3.

已知標記基因有抗四環(huán)素基因和抗氨芐青霉素的基因，現(xiàn)探討某細菌的質(zhì)粒中有無標記基因或標記基因是什么？請設(shè)計實驗、預(yù)期實驗結(jié)果，并得出相應(yīng)的實驗結(jié)論。對照組：不添加抗生素實驗組1：添加一定濃度的四環(huán)素實驗組2：添加一定濃度的氨芐青霉素實驗組3：添加一定濃度的四環(huán)素和氨芐青霉素3.已知標記基因有抗四環(huán)素基因和抗氨芐青霉素的基因，32對照組實驗組1實驗組2實驗組3結(jié)論預(yù)期一＋＋＋＋預(yù)期二＋＋－－預(yù)期三＋－＋－預(yù)期四＋－－－對照組：不添加抗生素實驗組1：添加一定濃度的四環(huán)素實驗組2：添加一定濃度的氨芐青霉素實驗組3：添加一定濃度的四環(huán)素和氨芐青霉素既含有抗四環(huán)素基因也含有抗氨芐青霉素基因只含有抗四環(huán)素基因只含有抗氨芐青霉素基因既不含有抗四環(huán)素基因也不含有抗氨芐青霉素基因?qū)φ战M實驗組1實驗組2實驗組3結(jié)論預(yù)期一＋＋＋＋預(yù)期二＋＋33基因工程基本工具課件34基因工程基本工具課件35基因工程基本工具課件36基因工程基本工具課件37基因工程基本工具課件38基因工程基本工具課件39基因工程基本工具課件40基因工程基本工具課件41基因工程基本工具課件42基因工程基本工具課件43基因工程基本工具課件44基因工程基本工具課件45基因工程基本工具課件46專題一基因工程專題一基因工程471.1DNA重組技術(shù)的基本工具1.1DNA重組技術(shù)的基本工具48基因工程的概念

基因工程又叫做

或

。通俗地說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種

提取出來，加以

，然后放到另一種生物的細胞里，

改造生物的遺傳性狀?；蚱唇蛹夹g(shù)DNA重組技術(shù)基因修飾改造定向地基因工程的概念基因工程又叫做49基因工程名稱基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)實質(zhì):基因重組操作環(huán)境生物體外操作對象基因操作水平DNA分子水平基本過程“剪切”“拼接”“導(dǎo)入”“表達”結(jié)果人類需要的基因產(chǎn)物基因工程的概念這種技術(shù)是在生物體外，通過對DNA分子進行人工“剪切”和“拼接”，對生物的基因進行改造和重新組合，然后導(dǎo)入受體細胞內(nèi)進行無性繁殖，使重組基因在受體細胞內(nèi)表達，產(chǎn)生出人類所需要的基因產(chǎn)物?；蚬こ堂Q基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)操作環(huán)境生物體外操作50基因工程概念又叫做DNA重組技術(shù)。是指按照人們的愿望，進行嚴格的設(shè)計，并通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。特點：?與誘變育種相比，其特點是________________。?在______水平上進行操作。?是否屬于可遺傳的變異？定向改造生物性狀分子基因工程概念又叫做DNA重組技術(shù)。是指按照人們的愿望51基因工程培育抗蟲棉的簡要過程：普通棉花(無抗蟲特性)蘇云金芽孢桿菌提取抗蟲基因與運載體DNA拼接導(dǎo)入棉花細胞(含抗蟲基因)棉花植株(有抗蟲特性)上述培育抗蟲棉的關(guān)鍵步驟是什么？基因工程培育抗蟲棉的簡要過程：普通棉花(無抗蟲特性)蘇云金芽52基因工程培育抗蟲棉的關(guān)鍵步驟：關(guān)鍵步驟一：抗蟲基因從蘇云金芽孢桿菌細胞內(nèi)提取出來關(guān)鍵步驟二：抗蟲基因與運載體DNA連接關(guān)鍵步驟三：抗蟲基因?qū)胧荏w(棉花)細胞基因工程培育抗蟲棉的關(guān)鍵步驟：關(guān)鍵步驟一：抗蟲基因從蘇云金芽53解決培育抗蟲棉的關(guān)鍵步驟需要哪些工具？關(guān)鍵步驟一的工具：關(guān)鍵步驟二的工具：關(guān)鍵步驟三的工具：基因的剪刀——限制酶基因的針線——DNA連接酶基因的運載工具——運載體解決培育抗蟲棉的關(guān)鍵步驟需要哪些工具？關(guān)鍵步驟一的工具：基因54DNA重組技術(shù)的基本工具“分子手術(shù)刀”──限制酶“分子縫合針”──DNA連接酶“分子運輸車”──基因進入受體細胞的載體DNA重組技術(shù)的基本工具“分子手術(shù)刀”──限制酶“分子55識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。主要是從原核生物中分離純化出來的一種酶。能將外來的DNA切斷，由于這種切割作用是在DNA分子內(nèi)部進行的，故名限制性核酸內(nèi)切酶。4000種。1、來源：2、種類：3、作用：4、結(jié)果：形成兩種末端一、“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶黏性末端平末端識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中56基因工程基本工具課件57T磷酸二酯鍵1234512345AT磷酸二酯鍵1234512345A58大腸桿菌(E.coli)的一種限制酶能識別GAATTC序列，并在G和A之間切開。限制酶什么叫黏性末端？大腸桿菌(E.coli)的一種限制酶能識別G59限制酶什么叫黏性末端？限制酶什么叫黏性末端？60什么叫黏性末端？被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個伸出的核苷酸，他們之間正好互補配對，這樣的切口叫黏性末端。什么叫黏性末端？被限制酶切開的DNA兩條單鏈61基因工程基本工具課件62什么叫平末端？當限制酶從識別序列的中心軸線處切開時，切開的DNA兩條單鏈的切口，是平整的，這樣的切口叫平末端。什么叫平末端？當限制酶從識別序列的中心軸線處63基因工程基本工具課件64限制酶所識別的序列有什么特點？限制酶所識別的序列，無論是6個堿基還是4個堿基，都可以找到一條中心軸線,中軸線兩側(cè)的雙鏈DNA上的堿基是反向?qū)ΨQ重復(fù)排列的。限制酶識別序列的中心軸線限制酶所識別的序列有什么特點？65類型E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶來源功能大腸桿菌T4噬菌體恢復(fù)磷酸二酯鍵只能連接黏性末端能連接黏性末端和平末端(效率較低)相同點差別二“分子縫合針”——DNA連接酶類型E·coliDNAT4DNA連接酶來源功能大腸桿菌T4噬66二、“分子縫合針”——DNA連接酶1、種類：2、作用部位：兩類E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶

磷酸二酯鍵

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。二、“分子縫合針”——DNA連接酶1、種類：兩類E·c67GCTTAAGCTTAADNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎？GCTTAAGCTTAADNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎68DNA連接酶DNA聚合酶連接DNA鏈雙鏈單鏈連接部位在兩DNA片段之間形成磷酸二酯鍵將單個核苷酸加到已存在的核酸片段的3’末端的羥基上，形成磷酸二酯鍵DNA連接酶DNA聚合酶連接DNA鏈雙鏈單鏈連接部位在兩DN691、通常以質(zhì)粒作為載體質(zhì)?！毦毎幸环N很小的環(huán)狀DNA分子。裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于細菌之外，并且有自我復(fù)制能力氨芐青霉素抗性基因質(zhì)粒擬核大腸桿菌細胞目的基因插入位點復(fù)制原點三、“分子運輸車”—基因進入受體細胞的載體：1、通常以質(zhì)粒作為載體氨芐青霉素抗性基因質(zhì)粒擬核大腸桿菌細胞70質(zhì)粒質(zhì)粒71載體應(yīng)具備的四個條件

(1)能在宿主細胞內(nèi)穩(wěn)定保存并自我復(fù)制。(2)有一個至多個限制酶切點，以便與外源基因連接(3)具有某些標記基因，以便進行篩選（4）結(jié)構(gòu)簡單,獨立于細菌外的DNA載體應(yīng)具備的四個條件

(1)能在宿主細胞內(nèi)穩(wěn)定保存并自我復(fù)制72目前常用的兩類運載體1.細菌的質(zhì)粒，它是細菌染色體DNA以外的小型環(huán)狀DNA(一般有1-200kb，kb為千堿基對)，有的細菌只有一個，有的細菌有多個2.噬菌體和某些病毒的DNA。目前常用的兩類運載體1.細菌的質(zhì)粒，它是細菌染色體DNA以外73

以質(zhì)粒為載體的DNA克隆過程以74小結(jié)基因工程的工具限制酶主要存在于原核生物中具有專一性(識別序列)切開DNA分子的磷酸二酯鍵DNA連接酶連接磷酸二酯鍵種類E.coliDNA連接酶T4DNA連接酶運載工具具備的條件結(jié)構(gòu)簡單,大小適中能在宿主細胞中自我復(fù)制并穩(wěn)定存在具一個至多個限制酶切位點具標記基因質(zhì)粒、λ噬菌體衍生物、動植物病毒小結(jié)基因工程限制酶主要存在于原核生物中DNA連連接磷酸二酯鍵751.以下說法正確的是（）A、所有的限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列B、質(zhì)粒是基因工程中唯一的運載體C、運