基因工程培訓課程.ppt

乳汁中含有人生長激素的轉基因牛 阿根廷 專題 基因工程 基因工程 基因工程是指按照人們的愿望 進行嚴格的設計 并通過體外DNA重組和轉基因等技術 賦予生物以新的遺傳特性 從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產品 由于基因工程是在DNA分子水平上進行設計施工 因此叫做DNA的重組技術 注 基因工程能定向改造生物的遺傳性狀 基因拼接技術或DNA重組技術 生物體外 基因 DNA分子水平 人類需要的基因產物 剪切 拼接 導入 表達 人工 基因重組 轉基因抗蟲棉 抗蟲棉 普通棉 基因工程培育抗蟲棉的簡要過程 普通棉花 無抗蟲特性 蘇云金芽孢桿菌 提取 抗蟲基因 與運載體DNA拼接導入 棉花細胞 含抗蟲基因 棉花植株 有抗蟲特性 上述培育抗蟲棉的關鍵步驟是什么 基因工程培育抗蟲棉的關鍵步驟 關鍵步驟一 抗蟲基因從蘇云金芽孢桿菌細胞內提取出來 關鍵步驟二 抗蟲基因與運載體DNA連接 關鍵步驟三 抗蟲基因導入受體 棉花 細胞 1 1DNA重組技術的基本工具 1 限制性核酸內切酶 分子手術刀 2 DNA連接酶 分子縫合針 3 基因進入受體細胞的載體 分子運輸車 1 限制性核酸內切酶 2特點 識別雙鏈DNA分子中特定核苷酸序列 在特定的位點切割 特異性 1分布 主要在原核生物中 限制酶所識別的序列有什么特點 限制酶所識別的序列 無論是6個堿基還是4個堿基 都可以找到一條中心軸線 中軸線兩側的雙鏈DNA上的堿基是反向對稱重復排列的 限制酶識別序列的中軸線 3結果 打開磷酸二酯鍵 產生黏性末端或平末端 磷酸二酯鍵 G A 什么叫黏性末端 當限制酶從識別序列的中心軸線兩側切開時 被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口 帶有幾個伸出的核苷酸 他們之間正好互補配對 這樣的切口叫黏性末端 EcoR 什么叫平末端 當限制酶從識別序列的中心軸線處切開時 切開的DNA兩條單鏈的切口 是平整的 這樣的切口叫平末端 1 黏性末端和平末端都由限制酶進行切割產生 下列說法正確的是 A 切割這兩種末端可以用同一種限制酶B 切割這兩種末端需不同的限制酶C 這兩種末端可以相互拼接D 拼接時 限制酶參與拼接過程 B 如果把兩種不同來源的DNA的用同一種限制酶 如EcoR 來切割 會怎樣呢 會產生互補的黏性末端 然后讓兩者的黏性末端黏合起來 就似乎可以合成重組的DNA分子了 二 分子縫合針 DNA連接酶 1 種類 2 作用部位 磷酸二酯鍵 DNA連接酶可把黏性末端之間的縫隙 縫合 起來 即把梯子兩邊扶手的斷口連接起來 這樣一個重組的DNA分子就形成了 GAATTC CTTAAG GAATTC CTTAAG EcoR 將不同種來源的DNA片段連接起來 生物A基因片段 生物B基因片段 GAATTC CTTAAG GAATTC CTTAAG 酶切 P6尋根問底 DNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎 為什么 DNA連接酶與DNA聚合酶 雙鏈 單鏈 DNA片段間形成磷酸二酯鍵 單個核苷酸與DNA片段間形成磷酸二酯鍵 不需要模板 需要模板 將DNA片段連接成重組DNA分子 合成新的DNA分子 2 關于DNA連接酶的敘述正確的是 A DNA連接酶將單個核苷酸連接到DNA片段上B DNA連接酶將兩條單鏈DNA連接起來C DNA連接酶可形成磷酸二酯鍵D DNA連接酶與DNA聚合酶作用相同 C 要讓一個從甲生物細胞內取出來的基因在乙生物體內進行表達 首先得將這個基因送到乙生物的細胞內去 能將外源基因送入細胞的工具就是運載體 三 分子運輸車 基因進入受體細胞的載體 載體需要的條件 有一個至多個限制酶切點 每種酶的切點最好只有一個 以連接外源基因 對受體細胞無害 具有自我復制能力或整合到染色體的DNA上 隨染色體DNA進行同步復制 有某些標記基因 便于篩選 運載體的種類 細菌的質粒 plasmid 噬菌體衍生物或某些動植物病毒 假如目的基因導入受體細胞后不能復制或不能轉錄 轉基因生物能有預想的效果嗎 作為分子運輸車 載體 如果沒有切割位點將會怎樣 霍亂菌的質粒有多個限制酶切點 你會用它來做分子運輸車嗎 目的基因有沒有進入受體細胞 如何去發(fā)現(xiàn) 質粒是最常用的運載體之一 真正用于基因工程的質粒都是在天然質?；A上人工改造而成的 能復制并帶著插入的目的基因一起復制 有切割位點 有標記基因的存在 將來可用含青霉素的培養(yǎng)基鑒別 3 下列有關基因工程的敘述 正確的是 A 重組DNA技術所用的工具酶是限制性核酸內切酶 DNA連接酶和載體B 所有限制性核酸內切酶都只能識別同一種特定的核苷酸序列C 一般選用細菌的質粒作為基因進入受體細胞的載體D 細菌體內的質?？梢灾苯幼鳛榛蚬こ讨械妮d體 C 4 下列關于質粒的敘述 正確的是 A 質粒是廣泛存在于細菌細胞中的一種顆粒狀細胞器B 質粒是細菌細胞質中能夠自我復制的小型環(huán)狀DNA分子C 質粒只有在導入宿主細胞后才能在宿主細胞內復制D 細菌質粒的復制過程一定是在宿主細胞外獨立進行的 B 限制酶在原核生物中作用 切割外源DNA 使之失效 從而達到保護身的目的 為什么限制酶不剪切自身的DNA 1 其DNA分子中或者不具備這種限制酶的識別切割序列2 或者通過甲基化酶將甲基轉移到所識別序列的堿基上 使限制酶不能將其切開 模擬制作 用EcoR 在特定部位對某載體DNA進行模擬切割 并將模擬毒蛋白基因取出 再用膠紙模擬基因種間連接 重組DNA分子的模擬操作 基因表達載體的構建過程 質粒 DNA分子 限制酶處理 兩個切口獲得目的基因 DNA連接酶 重組DNA分子 重組質粒 同一種 一個切口兩個黏性末端 1 下列四個DNA分子片段 彼此間具有互補黏性末端的一組是 A B C D 練習 B 2 雙選 下列關于限制酶的說法不正確的是 A 限制酶廣泛存在于各種生物中 微生物中很少分布B 自然界中限制酶的天然作用是用來提取目的基因C 不同的限制酶切割的切點不同D 一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列 AB 3 圖為DNA分子在不同酶的作用下所發(fā)生的變化 圖中依次表示限制性內切酶 DNA聚合酶 DNA連接酶 解旋酶作用的正確順序是 A B C D C 4 限制酶是一種核酸切割酶 可辨識并切割DNA分子上特定的核苷酸堿基序列 下圖為四種限制酶BamHI EcoRI Hind 以及Bgl 的辨識序列 箭頭表示每一種限制酶的特定切割部位 其中哪兩種限制酶所切割出來的DNA片段末端可以互補黏合 其正確的末端互補序列為何 A BamHI和EcoRI 末端互補序列 AATT B BamHI和Hind 末端互補序列 GATC C EcoRI和Hind 末端互補序列 AATT D BamHI和BglII 末端互補序列 GATC D DNA重組技術的基本工具 分子手術刀 分子縫合針 分子運輸車 限制酶 DNA連接酶 基因進入受體細胞的載體 課本知識回顧 限制性核酸內切酶 主要是從的一種酶 識別雙鏈DNA分子的某種 并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的斷開 形成兩種末端 原核生物中分離純化出來 特定的核苷