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乳汁中含有人生长激素的转基因牛 ( 阿根廷 )

转鱼抗寒基因的番茄. 乳汁中含有人生长激素的转基因牛 ( 阿根廷 ). 转基因抗虫棉. 抗虫棉. 普通棉. 专题一　基因工程. DNA 重组技术的基本工具. 基因工程的概念. 基因工程又叫做 基因拼接技术 或 DNA 重组技术 。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， 定向地 改造生物的遗传性状。. 基因工程的概念. 基因拼接技术或 DNA 重组技术. 生物体外. 基因. DNA 分子水平. 剪切. → 拼接. → 导入. → 表达. 基因重组. 人类需要的基因产物.

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乳汁中含有人生长激素的转基因牛 ( 阿根廷 )

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Presentation Transcript

  1. 转鱼抗寒基因的番茄 乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)

  2. 转基因抗虫棉 抗虫棉 普通棉

  3. 专题一　基因工程

  4. DNA重组技术的基本工具

  5. 基因工程的概念 基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。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，定向地改造生物的遗传性状。

  6. 基因工程的概念 基因拼接技术或DNA重组技术 生物体外 基因 DNA分子水平 剪切 → 拼接 → 导入 → 表达 基因重组 人类需要的基因产物

  7. 基因工程培育抗虫棉的简要过程： 苏云金芽孢杆菌 普通棉花(无抗虫特性) 提取 与运载体DNA拼接 导入 抗虫基因 棉花细胞(含抗虫基因) 棉花植株(有抗虫特性) • 上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？

  8. 基因工程培育抗虫棉的关键步骤： 关键步骤一： 抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出来 关键步骤二： 抗虫基因与运载体DNA连接 关键步骤三： 抗虫基因导入受体(棉花)细胞

  9. 解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？ 关键步骤一的工具： 关键步骤二的工具： 关键步骤三的工具： 基因的剪刀——限制酶 基因的针线——DNA连接酶 基因的运载工具——运载体

  10. 本节知识内容 专题一 基因工程 §1 DNA重组技术的基本工具 DNA 重组技术的基本工具 “分子手术刀” ──限制酶 “分子缝合针” ──DNA连接酶 “分子运输车” ──基因进入受体细胞的载体

  11. 1、来源： 一、 “分子手术刀” ——限制性核酸内切酶 粘性末端 平末端 2、种类： 3、作用： 4、结果： 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。 4000种。 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。 形成两种末端

  12. 什么叫黏性末端？ 大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。 限制酶

  13. 什么叫黏性末端？ 限制酶

  14. 什么叫黏性末端？ 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。

  15. 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。

  16. 限制酶所识别的序列有什么特点？ • 限制酶所识别的序列，无论是6个碱基还是4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。 图1-1 限制酶识别序列的中心轴线

  17. 二、 “分子缝合针” —— DNA连接酶 E·coli DNA连接酶 T4 DNA连接酶 1、种类： 2、作用部位： 两类 磷酸二酯键 DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，即把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子就形成了。

  18. DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？为什么？

  19. （1）DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段的末端上，形成磷酸二酯键；而DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，不是在单个核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键。（1）DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段的末端上，形成磷酸二酯键；而DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，不是在单个核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键。 • （2）DNA聚合酶是以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链；而DNA连接酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来。因此DNA连接酶不需要模板。 • 此外，二者虽然都是由蛋白质构成的酶，但组成和性质各不相同。

  20. 三、 “分子运输车” —基因进入受体细胞的载体：

  21. 练习答案

  22. 2和7能连接形成…ACGT…               …TGCA…； • 4和8能连接形成…GAATTC…              …CTTAAG…； • 3和6能连接形成…GCGC…              …CGCG…； • 1和5能连接形成…CTGCAG…              …GACGTC…。

  23. 迄今为止，基因工程中使用的限制酶绝大部分都是从细菌或霉菌中提取出来的，它们各自可以识别和切断DNA上特定的碱基序列。细菌中限制酶之所以不切断自身DNA，是因为微生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，对于外源入侵的DNA可以降解掉。生物在长期演化过程中，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。这样，尽管细菌中含有某种限制酶也不会使自身的DNA被切断，并且可以防止外源DNA的入侵

  24. 基因工程中作为载体使用的DNA分子很多都是质粒（plasmid），即独立于细菌拟核处染色体DNA之外的一种可以自我复制、双链闭环的裸露的DNA分子。是否任何质粒都可以作为基因工程载体使用呢？其实不然，作为基因工程使用的载体必需满足以下条件。基因工程中作为载体使用的DNA分子很多都是质粒（plasmid），即独立于细菌拟核处染色体DNA之外的一种可以自我复制、双链闭环的裸露的DNA分子。是否任何质粒都可以作为基因工程载体使用呢？其实不然，作为基因工程使用的载体必需满足以下条件。 • （1） 载体DNA必需有一个或多个限制酶的切割位点，以便目的基因可以插入到载体上去。这些供目的基因插入的限制酶的切点所处的位置，还必须是在质粒本身需要的基因片段之外，这样才不至于因目的基因的插入而失活。 • （2） 载体DNA必需具备自我复制的能力，或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制。 • （3） 载体DNA必需带有标记基因，以便重组后进行重组子的筛选。 • （4） 载体DNA必需是安全的，不会对受体细胞有害，或不能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去。 • （5） 载体DNA分子大小应适合，以便提取和在体外进行操作，太大就不便操作。 • 实际上自然存在的质粒DNA分子并不完全具备上述条件，都要进行人工改造后才能用于基因工程操作。

  25. 课本知识回顾 基因拼接技术 基因工程又叫做 或。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种提取出来，加 以，然后放到另一种生物的细胞里，改造生物的遗传性状。 DNA重组技术 基因 修饰改造 定向地

  26. DNA 重组技术的基本工具 限制酶 “分子手术刀” ── “分子缝合针” ── DNA连接酶 “分子运输车” ── 基因进入受体细胞的载体

  27. 限制性核酸内切酶 • 主要是从 的一种酶。 • 识别双链DNA 分子的某种 ，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的 断开。 • 形成两种末端 原核生物中分离纯化出来 特定的核苷酸序列 磷酸二酯键 粘性末端 平末端

  28. 二、 “分子缝合针” —— DNA连接酶 E·coli DNA连接酶 1、种类： 2、作用部位： 两类 T4 DNA连接酶 磷酸二酯键

  29. 基因进入受体细胞的载体 质粒 通常有三种: 在进行基因工程操作中,真正被用作载体的质粒都是在 基础上进行过 的 λ噬菌体衍生物 动植物病毒 天然质粒 人工改造

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