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文檔簡(jiǎn)介

設(shè)想一

能否培養(yǎng)出具有抗蟲(chóng)性狀的抗蟲(chóng)棉呢?

主講教師

郎啟勝

胰島素是治療糖尿病的特效藥,長(zhǎng)期以來(lái)只能從豬、牛等動(dòng)物的胰腺中提取,產(chǎn)量低成本高。而微生物生長(zhǎng)迅速,容易控制。于是科學(xué)家設(shè)想,若能將人的胰島素基因?qū)胛⑸矬w內(nèi),并得以表達(dá),就不僅能解決產(chǎn)量問(wèn)題,還能大大降低生產(chǎn)成本,使藥品價(jià)格大幅下降。設(shè)想二

能否讓微生物產(chǎn)生出人的胰島素等珍貴藥物?回憶舊知識(shí)

這些定向改造基因的設(shè)想能實(shí)現(xiàn)嗎?

經(jīng)過(guò)多年的努力,科學(xué)家終于在20世紀(jì)70年代創(chuàng)立了可以定向改造生物的新技術(shù)

——基因工程

重組DNA轉(zhuǎn)移到動(dòng)物受精卵中。

將人的生長(zhǎng)激素基因注射到小白鼠受精卵中,得到的“超級(jí)小鼠”。超級(jí)小鼠與超級(jí)魚(yú)轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒乳汁中含有人生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)基因工程的概念基因工程:指按照人們的愿望,進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)并通過(guò)體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù),賦予生物以新的遺傳特性,創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類(lèi)型和生物產(chǎn)品。由于基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的,因此又叫作DNA重組技術(shù)或基因拼接技術(shù)?;蚬こ痰膭e名操作環(huán)境操作對(duì)象操作水平基本過(guò)程實(shí)質(zhì)結(jié)果基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)生物體外基因DNA分子水平人類(lèi)需要的新的生物類(lèi)型和生物產(chǎn)品剪切→拼接→導(dǎo)入→表達(dá)基因重組基因工程的概念基因工程操作的四個(gè)基本步驟1)提取目的基因2)目的基因與運(yùn)載體結(jié)合3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞4)目的基因的檢測(cè)和表達(dá)基因工程培育抗蟲(chóng)棉的簡(jiǎn)要過(guò)程:抗蟲(chóng)棉的培育有哪些關(guān)鍵步驟?蘇云金芽孢桿菌提取抗蟲(chóng)基因普通棉花(無(wú)抗蟲(chóng)特性)棉花細(xì)胞(含抗蟲(chóng)基因)與運(yùn)載體DNA拼接,導(dǎo)入棉花植株(有抗蟲(chóng)特性)表達(dá)解決培育抗蟲(chóng)棉的關(guān)鍵步驟需要哪些工具?DNA重組技術(shù)的基本工具本節(jié)知識(shí)內(nèi)容§1DNA重組技術(shù)的基本工具專(zhuān)題一基因工程“分子手術(shù)刀”──限制酶

“分子縫合針”──DNA連接酶

“分子運(yùn)輸車(chē)”

──基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體

思考在自然界中有一些生物的DNA可能進(jìn)入另一種生物的細(xì)胞中。我們有沒(méi)有學(xué)過(guò)相關(guān)的實(shí)例?

那么這類(lèi)生物為什么沒(méi)有在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中被外源DNA的入侵而滅絕,它們有何保護(hù)機(jī)制?限制酶切割外源DNA,使之失效,從而達(dá)到保護(hù)自身的目的!識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列,并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開(kāi)。主要是原核生物4000種。1、來(lái)源:2、種類(lèi):3、作用:4、結(jié)果:形成兩種末端一、“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶黏性末端平末端ATGCATGC限制酶切割磷酸二酯鍵限制性?xún)?nèi)切酶作用過(guò)程點(diǎn)擊播放什么叫黏性末端?當(dāng)限制酶從識(shí)別序列的中心軸線兩側(cè)切開(kāi)時(shí),被限制酶切開(kāi)的DNA兩條單鏈的切口,帶有幾個(gè)伸出的核苷酸,他們之間正好互補(bǔ)配對(duì),這樣的切口叫黏性末端。什么叫平末端?

當(dāng)限制酶從識(shí)別序列的中心軸線處切開(kāi)時(shí),切開(kāi)的DNA兩條單鏈的切口,是平整的,這樣的切口叫平末端。

大腸桿菌的一種限制酶(EcoRⅠ)能識(shí)別GAATTC序列,并在G和A之間切開(kāi)形成黏性末端。SmaⅠ能識(shí)別CCCGGG序列,并在C和G之間切割形成平末端。模擬操作課本6頁(yè)基因的針線:DNA連接酶

G

AA

TT

CC

TT

AA

GG

AA

TT

CC

TT

AA

GGC

TT

AA

AA

TT

C

GG

C

TT

AA

AA

TT

C

GGC

TT

AA

AA

TT

C

G用同種限制酶切割A(yù)TGCATGC連接酶連接磷酸二酯鍵DNA連接酶的作用過(guò)程:二、分子縫合針——DNA連接酶T磷酸二酯鍵1234512345A作用部位:是磷酸二酯鍵(扶手)不是氫鍵(梯子)

DNA連接酶將兩條DNA鏈連接起來(lái)的酶。連接黏性末端連接黏性末端和平末端分類(lèi)作用E.coliDNA連接酶連接酶種類(lèi):T4DNA連接酶DNA聚合酶和DNA連接酶有何相同點(diǎn)和不同點(diǎn)?DNA連接酶DNA聚合酶連接DNA鏈連接部位雙鏈在兩DNA片斷之間形成磷酸二脂鍵單鏈將單個(gè)核苷酸加到已存在的核酸片斷3’末端形成磷酸二脂鍵核苷酸分子的連接:ATGCATGCDNA聚合酶連接單鏈DNA把單個(gè)脫氧核苷酸連接到DNA片段上三、分子運(yùn)輸車(chē)——基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體要讓一個(gè)從甲生物細(xì)胞內(nèi)取出來(lái)的基因在乙生物體內(nèi)進(jìn)行表達(dá),首先得將這個(gè)基因送到乙生物的細(xì)胞內(nèi)去!能將外源基因送入受體細(xì)胞的工具就是載體?;蚬こ痰妮d體被喻為:分子運(yùn)輸車(chē)基因工程的載體來(lái)源:作為基因工程的載體需要怎樣的條件呢?質(zhì)粒、噬菌體、動(dòng)植物病毒議一議2、能否用SARS病毒作為基因載體?3、作為載體,若沒(méi)有切割位點(diǎn)將怎樣?4、攜帶目的基因的載體是否進(jìn)入了受體細(xì)胞,如何鑒定?5、假如目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后不能復(fù)制,將怎樣?1、從化學(xué)組成來(lái)看,載體應(yīng)含有什么成分?雙鏈DNA不能不能進(jìn)行D

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