DNA重组技术的基本工具(ppt41页) .pptx

想象空间 ？资料分析 位于费城托马斯·杰斐逊大学的希拉里和她的同事成功地将人体狂犬病抗体的DNA译码移入烟草作物中。 这种烟草作物可以产生一种人体蛋白质，而这种物质能抗击致命性的狂犬病病毒。 基因工程？基因工程的目的？专题一　基因工程 基因工程概念定向改造生物！ 基因工程是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 由于基因工程是在DNA水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA重组技术或基因拼接技术通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向改造生物的遗传性状。基因工程的概念生物体外基因重组DNA分子水平剪切→拼接→导入→检测表达定向改造生物性状，打破物种界限，克服远缘杂交不亲和的障碍遗传密码的通用性转鱼抗寒基因的番茄转基因鲑鱼抗虫害的玉米普通热带斑马鱼是不发荧光的能发荧光的热带斑马鱼乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)转黄瓜抗青枯病基因的甜椒基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新阅读课本：科技探索之路 “基础理论和技术发展催生了基因工程”基因工程诞生的基础 一、基础理论的重大突破1.生物遗传物质—DNA的发现2. DNA双螺旋结构和中心法则的确立 3.遗传密码的破译二、技术发明使基因工程的实施成为可能1.基因转移载体的发现2. 工具酶的发现3.DNA合成和测序技术的发明4.DNA体外重组的实现5. 重组DNA表达实验的成功6.第一例转基因动物的问世7.PCR技术的发明基因工程培育抗虫棉的简要过程：苏云金芽孢杆菌提取抗虫基因导入组织培育 +载 体棉花细胞 抗虫棉花此转基因实验实现了哪种生物的哪些性状在另外哪种生物中表达？性状的表达与我们从前学过的什么过程有关？要实现抗虫基因在棉花中的表达，要提前做哪些关键工作?1.1 DNA重组技术的基本工具DNA重组技术的基本工具　基因的大小以纳米计算，要对它进行剪切、拼接等操作，没有非常精细的工具是不行的。进行基因操作最少需要以下三种工具：准确切割DNA的工具（“分子手术刀”/基因剪刀）DNA片段的连接工具（“分子缝合针”/基因针线）基因转移工具（“分子运输车”/运载体）思考在自然界中有一些生物的DNA可能进入另一种生物的细胞中。我们有没有学过相关的实例？现今存在的生物为什么没有在长期的进化过程中被外源DNA的入侵而灭绝，仍能保持一种稳定状态？怎样才能使外来的DNA失效从而保护自身？一、 “分子手术刀” ——限制性核酸内切酶 1、来源： 主要是从原核生物中分离纯化出来的一种酶。能将外来的DNA切断，由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶。2、种类：约4000种。蛋白质3、化学本质： 4、作用：识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸序列，并且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。5、作用特点：特异性限制性内切酶作用过程什么叫黏性末端？ 当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。什么叫平末端？ 当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。中轴线平末端 A514磷酸二酯键磷酸二酯键 32 T54132错位切：产生两个相同的黏性末端平切：形成平末端一、 “分子手术刀” ——限制性核酸内切酶6、作用部位：磷酸二酯键由6个（4、5或8个）核苷酸组成，无论是几个碱基，都可以找到一条中心轴线，中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的。（回文序列）7、识别序列的特点： 8、切割方式：P4 寻根问底 和 P7思考与探究 第2题限制酶在原核生物中的作用 原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，但是，生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，以防止外来病原物的侵害。限制酶就是细菌的一种防御性工具，当外源DNA侵入时，会利用限制酶将外源DNA切割掉，以保证自身的安全。所以，限制酶在原核生物中主要起到切割外源DNA、使之失效，从而达到保护自身的目的。含有某种限制酶的细胞，其DNA分子中或者不具备这种限制酶的识别切割序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到所识别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。 思考1、 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？可产生几个黏性末端？要切两个切口，产生四个黏性末端。2、如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？ 会产生相同的黏性末端，然后让两者的黏性末端黏合起来，就似乎可以合成重组的DNA分子了。 把两种来源的DNA（用同一种限制 酶切割）的末端黏合起来。DNA连接酶E·col