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1、关于基因工程的基本工具公开课现在学习的是第1页，共42页微生物生长迅速，容易控制。于是科学家设想，微生物生长迅速，容易控制。于是科学家设想，若能将人的胰岛素基因导入微生物体内，并得若能将人的胰岛素基因导入微生物体内，并得以表达，就不仅能解决产量问题，还能大大降以表达，就不仅能解决产量问题，还能大大降低生产成本，使药品价格大幅下降。低生产成本，使药品价格大幅下降。设想二设想二 现在学习的是第2页，共42页 这些定向改造基因的设想能实现吗？基因工程基因工程现在学习的是第3页，共42页现在学习的是第4页，共42页现在学习的是第5页，共42页 抗虫棉的抗虫棉的培育有哪些培育有哪些关键步骤？关键步骤？现
2、在学习的是第6页，共42页现在学习的是第7页，共42页“分子手术刀分子手术刀”限制酶限制酶 “分子缝合针分子缝合针”DNADNA连接酶连接酶 “分子运输车分子运输车”基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体 现在学习的是第8页，共42页现在学习的是第9页，共42页DNA DNA 重组技术的基本工具重组技术的基本工具本节知识内容 1-1 DNA1-1 DNA重组技术的基本工具重组技术的基本工具专题一专题一 基因工程基因工程“分子手术刀分子手术刀”限制酶限制酶“分子缝合针分子缝合针”DNADNA连接酶连接酶“分子运输车分子运输车”基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体 现在学习的是第10
3、页，共42页黏性末端黏性末端平末端平末端4 4、切割方式：、切割方式：错切和平切错切和平切现在学习的是第11页，共42页ATGCATGC限制酶切割磷酸二酯键限制酶切割磷酸二酯键现在学习的是第12页，共42页限制性内切酶作用过程现在学习的是第13页，共42页 1 1、大肠杆菌的一种限制酶（大肠杆菌的一种限制酶（EcoR)EcoR)能识别能识别GAATTCGAATTC序列，并在序列，并在G G和和A A之间切开形成之间切开形成黏性黏性末端。末端。2 2、SmaSma能识别能识别CCCGGGCCCGGG序列，并序列，并在在C C和和G G之间切割形成之间切割形成平平末端末端 。常见的两种限制酶现在学
4、习的是第14页，共42页黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端现在学习的是第15页，共42页现在学习的是第16页，共42页现在学习的是第17页，共42页现在学习的是第18页，共42页1 1、作用：、作用：2 2、作用部位、作用部位：磷酸二酯键磷酸二酯键 现在学习的是第19页，共42页类型类型EcoliEcoliDNADNA连接酶连接酶T T4 4DNADNA连接酶连接酶来源来源功能功能大肠杆菌大肠杆菌T T4 4噬菌体噬菌体恢复恢复磷酸磷酸二酯键二酯键只能只能连接黏性末端连接黏性末端能连接黏性末端和平能连接黏性末端和平末端末端(效率较低效率较低)相同点相同点差别差别3 3、种类：、种类：现在学习的是
5、第20页，共42页GCTTAAGCTTAA现在学习的是第21页，共42页DNA连接酶连接酶DNA聚合酶聚合酶在两在两DNADNA片断片断之间形成之间形成磷磷酸二脂键，不需要模板酸二脂键，不需要模板将将单个单个核苷酸加到已存在的核苷酸加到已存在的核酸片断核酸片断33末端形成末端形成磷酸磷酸二脂键二脂键,需要模板需要模板现在学习的是第22页，共42页核苷酸分子的连接：核苷酸分子的连接：ATGCATGCDNADNA聚合酶连接单链聚合酶连接单链DNADNA把单个脱氧核苷酸连接到把单个脱氧核苷酸连接到DNADNA片段上片段上现在学习的是第23页，共42页三、分子运输车基因进入受体细胞的载体 要让一个从甲
6、生物细胞内取出来的基因在乙生物体要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物体内进行表达，首先得将这个基因送到乙生物的细胞内去！内进行表达，首先得将这个基因送到乙生物的细胞内去！能将外源基因送入受体细胞的工具能将外源基因送入受体细胞的工具就是就是载体载体。1 1、基因工程的载体被喻为、基因工程的载体被喻为：分子运输车分子运输车2 2、基因工程的载体来源、基因工程的载体来源：现在学习的是第24页，共42页质粒质粒细菌细胞中一种很小的环状细菌细胞中一种很小的环状DNADNA分子。分子。裸露的、结构简单、独立于细菌之外，并且有自我复裸露的、结构简单、独立于细菌之外，并且有自我复制能力制能力氨苄青霉素抗
7、氨苄青霉素抗性基因性基因质粒质粒拟核拟核大肠杆菌细胞大肠杆菌细胞目的基因插入位点目的基因插入位点复制原点复制原点现在学习的是第25页，共42页质粒质粒 现在学习的是第26页，共42页现在学习的是第27页，共42页载体应具备的条件载体应具备的条件(1)(1)能在宿主细胞内能在宿主细胞内稳定保存稳定保存并自我并自我复制复制。(2)(2)有一个至有一个至多个限制酶切点多个限制酶切点，以便与外源基因连，以便与外源基因连接接(3)(3)具有某些标记基因具有某些标记基因，以便进行筛选，以便进行筛选（4 4）对受体细胞无害、易分离对受体细胞无害、易分离(5)(5)结构简单结构简单,大小适中大小适中现在学习的
8、是第28页，共42页作为载体的必要条件1.1.能自我复制能自我复制能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内复制并表达能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内复制并表达；2.2.有一个至多个限制酶切位点有一个至多个限制酶切位点能与目的基因结合能与目的基因结合3.3.有遗传标记基因有遗传标记基因便于观察便于观察4.4.对受体细胞无害、易分离对受体细胞无害、易分离安全、比较容易得到安全、比较容易得到现在学习的是第29页，共42页现在学习的是第30页，共42页课本知识回顾 1 1、基因工程又叫做基因工程又叫做 或或 。通俗地说，就是按照人。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种们的意愿，把一种生物的某
9、种 提取出来，加以提取出来，加以 ，然后放到另一种生物的细胞里，然后放到另一种生物的细胞里，改造生物的遗传性状改造生物的遗传性状。基因拼接技术基因拼接技术DNA重组技术重组技术基因基因修饰改造修饰改造定向地定向地现在学习的是第31页，共42页2、DNA 重组技术的基本工具重组技术的基本工具“分子手术刀分子手术刀”“分子缝合针分子缝合针”“分子运输车分子运输车”限制（性核酸内切）酶限制（性核酸内切）酶DNA连接酶连接酶基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体现在学习的是第32页，共42页原核生物中分离纯化出来原核生物中分离纯化出来特定的核苷酸序列特定的核苷酸序列磷酸二酯键磷酸二酯键黏性末端黏
10、性末端平末端平末端现在学习的是第33页，共42页1、种类：、种类：2、作用部位：、作用部位：两类两类连接黏性末端连接黏性末端Ecoli DNA连接酶连接酶T4 DNA连接酶连接酶磷酸二酯键磷酸二酯键连接黏性末端和平末端连接黏性末端和平末端现在学习的是第34页，共42页通常有三种通常有三种:作为载体的条件：作为载体的条件：在进行基因工程操作中在进行基因工程操作中,真正被用作载体的质粒都是在真正被用作载体的质粒都是在 质粒质粒噬菌体衍生物噬菌体衍生物动植物病毒动植物病毒天然质粒天然质粒人工改造人工改造的的能自我复制；有切割位点；能自我复制；有切割位点；有遗传标记基因；对受体细胞无害、易分离有遗传标
11、记基因；对受体细胞无害、易分离基础上进行过基础上进行过现在学习的是第35页，共42页小结基因工程基因工程的工具的工具限制酶限制酶主要存在于原核生物中主要存在于原核生物中具有专一性具有专一性(识别序列识别序列)切开切开DNADNA分子的磷酸二酯键分子的磷酸二酯键DNADNA连连接酶接酶连接磷酸二酯键连接磷酸二酯键种类种类E.coliDNAE.coliDNA连接酶连接酶T T4 4 DNA DNA连接酶连接酶运载运载工具工具具备的具备的条件条件结构简单结构简单,大小适中大小适中对受体细胞对受体细胞无害无害能在宿主细胞中自能在宿主细胞中自我复制并稳定存在我复制并稳定存在具一个至多个限制酶切位点具一个
12、至多个限制酶切位点具标记基因具标记基因质粒、质粒、噬菌体衍生物、动植物病毒噬菌体衍生物、动植物病毒现在学习的是第36页，共42页现在学习的是第37页，共42页现在学习的是第38页，共42页ATGCATGC连接酶连接连接酶连接磷酸二酯键磷酸二酯键DNADNA连接酶的作用过程：连接酶的作用过程：二、分子缝合针二、分子缝合针DNA连接酶连接酶现在学习的是第39页，共42页作用部位：作用部位：（扶手）（扶手）（梯子）（梯子）现在学习的是第40页，共42页连接连接黏性黏性末端末端连接连接黏性黏性末端和末端和平平末端末端分类分类作用作用E.coli DNA连接酶连接酶连接酶种类：连接酶种类：T4DNA连接酶连接酶现在学习的是第41页，共42页感谢大家观看感谢大家观看现在学习的是第42页，共42页