高二生物《基因工程及其应用》课件.ppt

1、基因工程及其应用基因工程及其应用1979年，美国将年，美国将人的胰岛素基因人的胰岛素基因重组重组到到大肠杆菌大肠杆菌内，实现了细菌生产胰岛素，内，实现了细菌生产胰岛素，大大降低了生产成本。大大降低了生产成本。1979年，美国将年，美国将人的胰岛素基因人的胰岛素基因重组重组到到大肠杆菌大肠杆菌内，实现了细菌生产胰岛素，内，实现了细菌生产胰岛素，大大降低了生产成本。大大降低了生产成本。思考：思考：转基因技术转基因技术实现了实现了一种生物一种生物的某些的某些性状性状在在另一种生物另一种生物中中表达表达。这些。这些性状的表达与我们学过的基因的什么过性状的表达与我们学过的基因的什么过程有关？程有关？DN

2、A(基因基因)mRNA 蛋白质蛋白质(性状性状)转录转录翻译翻译1979年，美国将年，美国将人的胰岛素基因人的胰岛素基因重组重组到到大肠杆菌大肠杆菌内，实现了细菌生产胰岛素，内，实现了细菌生产胰岛素，大大降低了生产成本。大大降低了生产成本。思考：思考：转基因技术转基因技术实现了实现了一种生物一种生物的某些的某些性状性状在在另一种生物另一种生物中中表达表达。这些。这些性状的表达与我们学过的基因的什么过性状的表达与我们学过的基因的什么过程有关？程有关？密码子在生物界是的！密码子在生物界是的！DNA(基因基因)mRNA 蛋白质蛋白质(性状性状)通用通用1979年，美国将年，美国将人的胰岛素基因人的胰

3、岛素基因重组重组到到大肠杆菌大肠杆菌内，实现了细菌生产胰岛素，内，实现了细菌生产胰岛素，大大降低了生产成本。大大降低了生产成本。思考：思考：转基因技术转基因技术实现了实现了一种生物一种生物的某些的某些性状性状在在另一种生物另一种生物中中表达表达。这些。这些性状的表达与我们学过的基因的什么过性状的表达与我们学过的基因的什么过程有关？程有关？转录转录翻译翻译问题探讨问题探讨苏云金杆菌苏云金杆菌毒蛋白毒蛋白毒蛋白毒蛋白苏云金杆菌含有一种可以合成毒蛋白苏云金杆菌含有一种可以合成毒蛋白的基因。的基因。问题探讨问题探讨苏云金杆菌苏云金杆菌毒蛋白毒蛋白毒蛋白毒蛋白普通棉花抗虫棉普通棉花抗虫棉苏云金杆菌含有一

4、种可以合成毒蛋白苏云金杆菌含有一种可以合成毒蛋白的基因。的基因。让细菌的毒蛋白基因在棉花细胞中表让细菌的毒蛋白基因在棉花细胞中表达，可培育出抵抗棉铃虫害的抗虫棉。达，可培育出抵抗棉铃虫害的抗虫棉。1.作用作用限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶能识别双链能识别双链DNA分子的某种特定的分子的某种特定的核苷酸序列核苷酸序列，并在使每一条链中，并在使每一条链中特特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键酯键断开。断开。SmaSma平末端平末端平末端平末端EcoREcoREcoR黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端1.主要来源：主要来源：2.种类：种类：3.作用特点：作用特点：4.作

5、用结果：作用结果：一、限制性核酸内切酶一、限制性核酸内切酶“分子手术刀分子手术刀”原核生物原核生物4000种种1.主要来源：主要来源：2.种类：种类：3.作用特点：作用特点：4.作用结果：作用结果：一、限制性核酸内切酶一、限制性核酸内切酶“分子手术刀分子手术刀”识别识别特定核苷酸序列，特定核苷酸序列，切断切断磷酸二酯键。具特磷酸二酯键。具特异性。异性。原核生物原核生物4000种种1.主要来源：主要来源：2.种类：种类：3.作用特点：作用特点：4.作用结果：作用结果：一、限制性核酸内切酶一、限制性核酸内切酶“分子手术刀分子手术刀”识别识别特定核苷酸序列，特定核苷酸序列，切断切断磷酸二酯键。具特磷

6、酸二酯键。具特异性。异性。原核生物原核生物产生黏性末端或平末端产生黏性末端或平末端4000种种1.主要来源：主要来源：2.种类：种类：3.作用特点：作用特点：4.作用结果：作用结果：一、限制性核酸内切酶一、限制性核酸内切酶“分子手术刀分子手术刀”要想获得某个特定性状的基因必须要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个末要用限制酶切几个切口？可产生几个末端？端？要想获得某个特定性状的基因必须要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个末要用限制酶切几个切口？可产生几个末端？端？要切两个切口，产生四个末端。要切两个切口，产生四个末端。要想获得某个特定性状的基因

7、必须要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个末要用限制酶切几个切口？可产生几个末端？端？要切两个切口，产生四个末端。要切两个切口，产生四个末端。如果把两种来源不同的如果把两种来源不同的DNA用同一用同一种限制酶来切割，会怎样呢？种限制酶来切割，会怎样呢？要想获得某个特定性状的基因必须要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个末要用限制酶切几个切口？可产生几个末端？端？要切两个切口，产生四个末端。要切两个切口，产生四个末端。如果把两种来源不同的如果把两种来源不同的DNA用同一用同一种限制酶来切割，会怎样呢？种限制酶来切割，会怎样呢？会产生相同的末端。会产

8、生相同的末端。G A A T T CC T T A A GG A A T T CC T T A A GG 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 G用同种限制酶用同种限制酶切割切割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用同种限制酶用同种限制酶切割切割G A A T T CC T

9、 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用同种限制酶用同种限制酶切割切割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用同种限制酶用同种限制酶切割切割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

10、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用同种限制酶用同种限制酶切割切割“分子缝合针分子缝合针”:DNA连接酶连接酶 分类：分类：Ecoli DNA连接酶连接酶 T4 DNA连接酶连接酶 作用：作用：二、二、“分子缝合针分子缝合针”DNA连接酶连接酶Ecoli DNA连接酶或连接酶或T4DNA连接酶连接酶Ecoli DNA连接酶或连接酶或T4DNA连接酶连接酶可把黏性末端之间的可把黏性末端之间的缝隙缝隙“缝合缝合”起来，起来，Ecoli DNA连接酶或连接酶或T4DNA连接酶连接酶可把黏性末端之间的可把黏性末端之间的缝隙

11、缝隙“缝合缝合”起来，起来，即即恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键的磷酸二酯键T4 DNA连接酶连接酶还可把平末端之间的缝还可把平末端之间的缝隙隙“缝合缝合”起来，但效率较低起来，但效率较低DNA连接酶与连接酶与DNA聚合酶是一回聚合酶是一回事吗？为什么？事吗？为什么？DNA连接酶与连接酶与DNA聚合酶是一回聚合酶是一回事吗？为什么？事吗？为什么？不是一回事不是一回事。相同点相同点：形成磷酸二酯键：形成磷酸二酯键不同点不同点：1）DNA聚合酶只能将单个核聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段上，形成磷酸苷酸加到已有的核酸片段上，形成磷酸二酯键；而二酯

12、键；而DNA连接酶是在两个连接酶是在两个DNA片片段之间形成磷酸二酯键段之间形成磷酸二酯键2）DNA聚合酶需要以一条聚合酶需要以一条DNA链为模链为模板；而板；而DNA连接酶不需要模板。连接酶不需要模板。三、三、“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载体需要的条件：载体需要的条件：载体需要的条件：载体需要的条件：作为分子运输车作为分子运输车载体，如果没有载体，如果没有切割位点将会怎样？切割位点将会怎样？三、三、“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载体需要的条件：载体需要的条件：有有1多个限制酶切点多个限制酶切点作为分子运输车作为分子

13、运输车载体，如果没有载体，如果没有切割位点将会怎样？切割位点将会怎样？三、三、“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载体需要的条件：载体需要的条件：有有1多个限制酶切点多个限制酶切点作为分子运输车作为分子运输车载体，如果没有载体，如果没有切割位点将会怎样？切割位点将会怎样？霍乱菌的质粒多个限制酶切点，你会霍乱菌的质粒多个限制酶切点，你会用它来做分子运输车吗？用它来做分子运输车吗？三、三、“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载体需要的条件：载体需要的条件：有有1多个限制酶切点多个限制酶切点对受体细胞无害对受体细胞无害作为分子运输车作为

14、分子运输车载体，如果没有载体，如果没有切割位点将会怎样？切割位点将会怎样？霍乱菌的质粒多个限制酶切点，你会霍乱菌的质粒多个限制酶切点，你会用它来做分子运输车吗？用它来做分子运输车吗？三、三、“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假如目的基因导入受体细胞后不能复假如目的基因导入受体细胞后不能复制或不能转录，转基因生物能有预想的效制或不能转录，转基因生物能有预想的效果吗？果吗？导入基因导入基因能在受体细胞中复制、表达能在受体细胞中复制、表达假如目的基因导入受体细胞后不能复假如目的基因导入受体细胞后不能复制或不能转录，转基因生物能有预想的效制或不能转录，转基因生物能有预

15、想的效果吗？果吗？导入基因导入基因能在受体细胞中复制、表达能在受体细胞中复制、表达假如目的基因导入受体细胞后不能复假如目的基因导入受体细胞后不能复制或不能转录，转基因生物能有预想的效制或不能转录，转基因生物能有预想的效果吗？果吗？目的基因有没有进入受体细胞，如目的基因有没有进入受体细胞，如何去发现？何去发现？导入基因导入基因能在受体细胞中复制、表达能在受体细胞中复制、表达假如目的基因导入受体细胞后不能复假如目的基因导入受体细胞后不能复制或不能转录，转基因生物能有预想的效制或不能转录，转基因生物能有预想的效果吗？果吗？目的基因有没有进入受体细胞，如目的基因有没有进入受体细胞，如何去发现？何去发现

16、？有某些标记基因，便于筛选有某些标记基因，便于筛选常用运载体：常用运载体：细菌的质粒细菌的质粒 噬菌体或某些动植物病毒噬菌体或某些动植物病毒质粒的特点质粒的特点质粒的特点质粒的特点1.细胞染色体细胞染色体(或或拟核拟核DNA分子分子)外能自主复制的外能自主复制的小型环状小型环状DNA分子；分子；质粒的特点质粒的特点1.细胞染色体细胞染色体(或或拟核拟核DNA分子分子)外能自主复制的外能自主复制的小型环状小型环状DNA分子；分子；2.质粒的存在对宿质粒的存在对宿主细胞无影响；主细胞无影响；质粒的特点质粒的特点1.细胞染色体细胞染色体(或或拟核拟核DNA分子分子)外能自主复制的外能自主复制的小型环状小型环状DNA分子；分子；2.质粒的存在对宿质粒的存在对宿主细胞无影响；主细胞无影响；3.质粒的复制只能质粒的复制只能在宿主细胞内完在宿主细胞内完成。成。四、基因工程的过程四、基因工程的过程五、基因工程的应用五、基因工程的应用五、基因工程的应用五、基因工程的应用基因工程与作物育种基因工程与作物育种五、基因工程的应用五、基因工程的应用基因工程与作物育种基因工程与作物育种基因工程与药物研制基因工程与