《转基因植物图片.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《转基因植物图片.pptx（50页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2023/3/27抗虫害作物抗虫害作物 第1页/共50页2023/3/27第2页/共50页第3页/共50页2023/3/27番木瓜优良抗病品种番木瓜优良抗病品种 第4页/共50页2023/3/27金大米金大米 第5页/共50页2023/3/27地雷探测草地雷探测草 拟南芥拟南芥第6页/共50页2023/3/27不会引起过敏的大豆不会引起过敏的大豆 第7页/共50页2023/3/27转基因芥菜可减轻土壤污染转基因芥菜可减轻土壤污染 第8页/共50页2023/3/27彩色玉米彩色玉米第9页/共50页2023/3/27巨型鲑鱼巨型鲑鱼 第10页/共50页2023/3/27荧光鱼荧光鱼 第11页/共5
2、0页2023/3/27超级奶牛超级奶牛 第12页/共50页2023/3/27培育出人耳的小鼠培育出人耳的小鼠第13页/共50页2023/3/27转基因猪转基因猪第14页/共50页2023/3/27第15页/共50页基因工程基因工程第16页/共50页19441944年确认了遗传的物质基础是年确认了遗传的物质基础是DNADNA。19531953年年J J Watson Watson 和和F F CricKCricK提提出出了了DNADNA双双螺螺旋旋结构模型，结构模型，19581958年年M M Messelson Messelson 和和F F StahlStahl证证实实了了DNADNA半半保
3、保留留复复制制的的机机制制，揭揭示示了了生生物物界界遗遗传传性性状状能能世代遗传的分子奥秘。世代遗传的分子奥秘。重要的里程碑：双螺旋结构的确立重要的里程碑：双螺旋结构的确立 第17页/共50页 1962年W W SzybalskiSzybalski和和E E SzybalskiSzybalski 用人类DNADNA去转化人类细胞,发现CaCa2+2+有刺激DNDNA转移入细胞的作用，是人工转移遗传物质给其它细胞的第1次尝试。19651965年年,Jacob f ,Jacob f 基因操纵子基因操纵子.1968 1968年年,Nirenberg M,Nirenberg M,遗传密码遗传密码.19
4、671967年年NirenbergNirenberg提出遗传工程可用于人类的基因治疗。6060年代分子生物学作为一门独立学科正式出现第18页/共50页 70 70 70 70年代初年代初GraessmannGraessmannGraessmannGraessmann和和和和DicumakoDicumakoDicumakoDicumako莫定了用显微注射法转移基因。莫定了用显微注射法转移基因。1972197219721972年年GrahantGrahantGrahantGrahant等等对对磷磷酸酸钙钙介介导导的的DNADNADNADNA转转移移过过程程进进行行了了详详细细的的研研究究，使使这这
5、技术能被普遍接受和应用。技术能被普遍接受和应用。1972197219721972年年年年,P.Berg:,P.Berg:,P.Berg:,P.Berg:构建第一个构建第一个构建第一个构建第一个DNADNADNADNA重组分子重组分子重组分子重组分子 2 2种病毒种病毒DNADNA的重组的重组 1973197319731973年年年年,S.S.Cohen:,S.S.Cohen:,S.S.Cohen:,S.S.Cohen:第一个基因克隆实验第一个基因克隆实验 基因工程的开始基因工程的开始 19771977年，基因工程产品的出现年，基因工程产品的出现 H.W.Boyer,H.W.Boyer,第一个基
6、因工程产品第一个基因工程产品(SS)(SS)somatostatin somatostatin somatostatin somatostatin 生长素释放抑素生长素释放抑素70707070年代年代年代年代出现基出现基出现基出现基因工程因工程因工程因工程并有初并有初并有初并有初步成果步成果步成果步成果第19页/共50页基因重组技术基因重组技术第20页/共50页80年代的代表性研究领域 基因工程产品的开发应用 定点突变的研究与应用 癌基因的发现 DNA-蛋白质分子相互辨认 PCR技术的出现 人类基因组计划开始酝酿第21页/共50页90年代 基因诊断技术渐趋成熟 基因治疗合法化 人类基因计划的启
7、动 分子生物学各分支学科的建立与发展 从20世纪50年代起，分子生物学领域的研究成果共获得40项诺贝尔医学-生理科学奖，说明分子生物学在生命科学研究中的重要性第22页/共50页 根据桑格法开发的根据桑格法开发的DNADNA自动定序机使一周（自动定序机使一周（2424小时运转）解读小时运转）解读100100万甚至几百万个碱基成为可能。它为万甚至几百万个碱基成为可能。它为“人类基因组计划人类基因组计划”立下了汗马功立下了汗马功劳劳 第23页/共50页2023/3/27理论基础理论基础 uDNADNA是遗传物质的证明是遗传物质的证明uDNADNA双螺旋结构和中心法则的确立双螺旋结构和中心法则的确立u
8、遗传密码的破译遗传密码的破译工程技术工程技术u基因转移载体的发现基因转移载体的发现u工具酶的发现工具酶的发现uDNADNA合成和测序技术的发现合成和测序技术的发现uDNADNA体外重组的实现体外重组的实现u重组重组DNADNA表达实验的成功表达实验的成功u第一例转基因动物的问世第一例转基因动物的问世uPCRPCR技术的发明技术的发明第24页/共50页基因工程基因工程：就是重组就是重组DNADNA技术，指在体外将不同来源的技术，指在体外将不同来源的DNADNA进行剪切和重组，形成杂合进行剪切和重组，形成杂合DNADNA或称嵌合或称嵌合DNADNA分子，然后将其导入特定的分子，然后将其导入特定的宿
9、主细胞，得到大量扩增和表达，使宿主细胞获得新的遗传特性，产生新宿主细胞，得到大量扩增和表达，使宿主细胞获得新的遗传特性，产生新的基因产物的基因产物。第25页/共50页2023/3/27第26页/共50页已学：基因工程的已学：基因工程的“专用工具专用工具”基因的剪刀基因的剪刀限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶基因的针线基因的针线DNADNA连接酶连接酶基因的运输工具基因的运输工具运载体运载体第27页/共50页分子手术刀分子手术刀-限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶(限制限制酶酶)磷酸二酯键磷酸二酯键 第28页/共50页EcoRI、SmaI限制酶限制酶第29页/共50页提醒提醒 切割的化学键为切割的化
10、学键为磷酸二酯键。磷酸二酯键。在切割目的基因在切割目的基因和运载体时要求用和运载体时要求用同一种限制酶，目同一种限制酶，目的是产生相同的黏的是产生相同的黏性末端。性末端。将一个基因从将一个基因从DNADNA分子上切割下分子上切割下来，需要来，需要2 2个限制个限制酶，同时产生酶，同时产生4 4个个黏性末端黏性末端第30页/共50页2023/3/27第31页/共50页限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶(限制酶限制酶)来源：来源：主要从原核生物中分离主要从原核生物中分离化学本质：化学本质：蛋白质蛋白质作用：作用：能够识别双链能够识别双链DNADNA分子的某种特定核分子的某种特定核苷酸序列，并使每一条
11、链中特定部位的两苷酸序列，并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。特性：特性：特异性。即限制酶识别特定的脱氧特异性。即限制酶识别特定的脱氧核苷酸序列，切割特定位点核苷酸序列，切割特定位点切割后的切割后的DNADNA末端末端：黏性末端；平末端：黏性末端；平末端第32页/共50页分子缝合针分子缝合针-DNA-DNA连接酶连接酶功能：将切下来的功能：将切下来的DNADNA片段拼接片段拼接成新的成新的DNADNA分子分子第33页/共50页第34页/共50页第35页/共50页种类种类T T4 4 DNA DNA连接酶：连接酶：既能既能“缝合缝合”双链双链DN
12、ADNA片段互补的黏性末端，片段互补的黏性末端，也能也能“缝合缝合”双链双链DNADNA的平末端的平末端（效率低）（效率低）Ecoli DNAEcoli DNA连接酶：连接酶：只能将双只能将双链片段互补的黏性末端连接链片段互补的黏性末端连接第36页/共50页常用载体常用载体质粒质粒噬菌体的衍生物噬菌体的衍生物动植物病毒动植物病毒基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体（分子运输车）（分子运输车）第37页/共50页2023/3/27第38页/共50页2023/3/27(1)(1)载体是基因运输工具，在基因操作过程中，载体是基因运输工具，在基因操作过程中，使用载体有使用载体有两个目的两个目的：
13、一是用它作为运载工具，：一是用它作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去；二是利用它在宿将目的基因送到宿主细胞中去；二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。主细胞内对目的基因进行大量复制。(2)(2)种类种类：质粒：质粒(既存在于原核生物细菌中，也存既存在于原核生物细菌中，也存在于真核生物酵母菌中在于真核生物酵母菌中)、噬菌体的衍生物、动噬菌体的衍生物、动植物病毒。植物病毒。(3)(3)本质本质：DNA(DNA(其中质粒为环状其中质粒为环状DNADNA分子分子)(4)(4)作为载体必须具备作为载体必须具备三个条件三个条件：能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。能在宿主细胞内稳定保存并大量复制
14、。有有1 1个或多个限制酶切点，以便与外源基因连接。个或多个限制酶切点，以便与外源基因连接。具有某些标记基因，以便进行筛选。具有某些标记基因，以便进行筛选。第39页/共50页2023/3/27第40页/共50页2023/3/27注意问题注意问题(1)(1)一般来说，天然载体往往不能同时具一般来说，天然载体往往不能同时具备载体必须具备的条件，所以在基因工程备载体必须具备的条件，所以在基因工程中需要根据不同的和需要，对载体进行人中需要根据不同的和需要，对载体进行人工改建。现在所使用的质粒载体几乎都是工改建。现在所使用的质粒载体几乎都是经过改建的。经过改建的。第41页/共50页2023/3/27(2
15、)(2)作为载体必须具有多个限制酶切点，而作为载体必须具有多个限制酶切点，而且每种酶的切点且每种酶的切点最好只有一个最好只有一个。因为某种限。因为某种限制性内切酶只能识别单一切点，若载体上有制性内切酶只能识别单一切点，若载体上有一个以上的酶切点，则切割重组后可能丢失一个以上的酶切点，则切割重组后可能丢失某些片段，若丢失的片段含复制起点区，则某些片段，若丢失的片段含复制起点区，则进入受体细胞后便不能自主复制。一个载体进入受体细胞后便不能自主复制。一个载体若只有某种限制酶的一个切点，则酶切后既若只有某种限制酶的一个切点，则酶切后既能把环打开接纳外源能把环打开接纳外源DNADNA片段，又不会丢失片段
16、，又不会丢失自己的片段。自己的片段。第42页/共50页2023/3/27(3)(3)大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌等细大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌等细菌中都有质粒。它存在于细菌的细胞质中，菌中都有质粒。它存在于细菌的细胞质中，上面一般含几个到几百个基因，控制着细上面一般含几个到几百个基因，控制着细菌的抗药性、固氮、抗生素合成等性状。菌的抗药性、固氮、抗生素合成等性状。由于土壤农杆菌很容易感染植物细胞，使由于土壤农杆菌很容易感染植物细胞，使细胞生有瘤状物。所以科学家培育转基因细胞生有瘤状物。所以科学家培育转基因植物时，常常用土壤农杆菌中的质粒做载植物时，常常用土壤农杆菌中的质粒做载体。体。(4
17、)(4)注意与细胞膜上载体的区别，两者的化注意与细胞膜上载体的区别，两者的化学本质和作用都不相同。学本质和作用都不相同。第43页/共50页第44页/共50页操作操作在绿色纸上写上在绿色纸上写上GGCTCCCGGGAATTCATTTTGCCGAGGGCCCTTAAGTAAAAC 在红色纸上写上在红色纸上写上 TCCCGGGAATTCCCGGGAATTCTA AGGGCCCTTAAGGGCCCTTAAGAT 如果用如果用EcoR限制酶，情况限制酶，情况?用什么酶连接？用什么酶连接？如果用如果用Sma限制酶，情况限制酶，情况?用什么酶连接？用什么酶连接？第45页/共50页操作中涉及到的用具和材料分别
18、操作中涉及到的用具和材料分别绿色纸绿色纸红色纸红色纸剪刀剪刀透明胶条透明胶条连接好的绿红纸条连接好的绿红纸条第46页/共50页归纳归纳什么是基因工程什么是基因工程?P1?P1什么水平什么水平?原理？变异种类？基因重组种类？原理？变异种类？基因重组种类？几种酶几种酶DNADNA连接酶、聚合酶、限制酶、解旋酶连接酶、聚合酶、限制酶、解旋酶（解旋哪里断开，复制哪里接上去，（解旋哪里断开，复制哪里接上去，什么时候用到？）什么时候用到？）第47页/共50页2023/3/27基因工程的别名基因工程的别名基因拼接技术或基因拼接技术或DNADNA重组技术重组技术操作环境操作环境生物体外生物体外操作对象操作对象基因基因操作水平操作水平DNADNA分子水平分子水平基本过程基本过程剪切剪切拼接拼接导入导入表达表达结果结果人类需要的基因产物人类需要的基因产物第48页/共50页基因工程的基因操作步骤基因工程的基因操作步骤第49页/共50页2023/3/27Copyright Jiangyong感谢您的观看！第50页/共50页