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1、基因工程的原理和操作水母重播黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端二、基因操作的工具二、基因操作的工具1.1.基因的基因的“剪刀剪刀”限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶 (限制酶)(限制酶)作用特点:作用特点:作用部位:作用部位:结果:结果:分布:分布:专一性(特异性)专一性(特异性)产生带有黏性末端或平末端的产生带有黏性末端或平末端的DNA片段片段磷酸二酯键磷酸二酯键原核生物原核生物、基因的针线、基因的针线DNADNA连接酶连接酶作用:形成磷酸二酯键,将两个末端连接起来,作用:形成磷酸二酯键,将两个末端连接起来,使之成为一个完整的使之成为一个完整的DNADNA分子。分子。种类:种类:T T4 4DN
2、ADNA连接酶(黏性末端或平末端)连接酶(黏性末端或平末端)E.coliDNA E.coliDNA连接酶(黏性末端)连接酶(黏性末端)DNA连接酶连接酶连接连接G A A T T CC T T A A GG A A T T CC T T A A GG C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C G用同种限制酶切割用同种限制酶切割DNADNA聚合酶和聚合酶和DNADNA连接酶的比较连接酶的比较连接连接DNADNA片段片段将将游离的脱氧核苷游离的脱氧核苷酸酸连接到连接到DNADNA片段上片段上连接不同脱氧核苷酸
3、之间的磷酸连接不同脱氧核苷酸之间的磷酸和脱氧核糖,形成磷酸二酯键和脱氧核糖,形成磷酸二酯键3 3、基因的运载体、基因的运载体常用的运载体:常用的运载体:质粒、噬菌体、动植物病毒质粒、噬菌体、动植物病毒作为运载体必须具备哪些条件?作为运载体必须具备哪些条件?1.能在宿主细胞中稳定保存能在宿主细胞中稳定保存并并大量大量复制复制。2.具多具多个个限制酶切点,以便与外源基因连接。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。具有某些标记基因,便于进行筛选。三、基因工程的操作步骤三、基因工程的操作步骤1、提取目的基因、提取目的基因2、目的基因与运载体结合、目的基因与运载体结合 用同
4、一种限制酶切割质粒与目的基因用同一种限制酶切割质粒与目的基因3、将目的基因导入受体细胞(、将目的基因导入受体细胞(不进行碱基互补配对不进行碱基互补配对)动物细胞:一般选用受精卵动物细胞:一般选用受精卵 植物细胞:受精卵或体细胞植物细胞:受精卵或体细胞 微生物细胞:繁殖快、产物多微生物细胞:繁殖快、产物多4、目的基因的检测与鉴定、目的基因的检测与鉴定 根据标记基因判断目的基因是否导入,根据标记基因判断目的基因是否导入,受体细胞表现出特定性状,说明基因完成了表达受体细胞表现出特定性状,说明基因完成了表达要使目的基因与对应的运载体重组,所需的两种酶是要使目的基因与对应的运载体重组,所需的两种酶是()
5、()限制酶限制酶DNADNA连接酶连接酶解旋酶解旋酶还原酶还原酶 2.2.基因工程的正确操作步骤是()基因工程的正确操作步骤是()使目的基因与运载体结合使目的基因与运载体结合 将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞 检测目的基因的表达是否符合特定性状要求检测目的基因的表达是否符合特定性状要求 提取目的基因提取目的基因 1、基因工程与作物育种、基因工程与作物育种2 2、基因工程与药物研制、基因工程与药物研制3 3、基因工程与环境保护、基因工程与环境保护四、基因工程的应用四、基因工程的应用 五、五、转基因生物和转基因食品的安全性转基因生物和转基因食品的安全性优点:优点:减少农药使用,减少环境
6、污染;解决粮食短减少农药使用,减少环境污染;解决粮食短缺问题;节省生产成本;增加食物营养价值缺问题;节省生产成本;增加食物营养价值;增加食物种类;增加食物种类缺点:缺点:可能产生新的毒素或新的过敏原;可能产生可能产生新的毒素或新的过敏原;可能产生抗除草剂的杂草;可能会损害农作物的多样抗除草剂的杂草;可能会损害农作物的多样性;可能干扰生态系统的稳定性;可能使疾性;可能干扰生态系统的稳定性;可能使疾病散播跨越物种障碍。病散播跨越物种障碍。1 1、基因工程、基因工程的原理的原理 2 2、基因工程、基因工程的工具的工具3 3、基因工程的操作过程、基因工程的操作过程4 4、基因工程的应用、基因工程的应用