基因工程專業(yè)知識講座

基因工程專業(yè)知識講座基因工程專業(yè)知識講座第1頁當(dāng)代生物學(xué)技術(shù)和生物工程基因工程及理論基礎(chǔ)工程酶發(fā)覺及作用基因工程誕生限制性核酸內(nèi)切酶——基因剪刀DNA連接酶——基因針線質(zhì)?！蜻\載體課堂練習(xí)基因工程專業(yè)知識講座第2頁生物學(xué)技術(shù)利用生物學(xué)伎倆定向控制生物或改造生物，以取得優(yōu)良生物或所需生物產(chǎn)品當(dāng)代生物學(xué)技術(shù)特征對生物材料機(jī)構(gòu)進(jìn)行拆分、修改、增刪、重組、探討生物結(jié)構(gòu)和功效關(guān)系，并以此滿足人類生存、健康、發(fā)展上需求當(dāng)代生物工程細(xì)胞工程和胚胎工程

基因工程

發(fā)酵工程

蛋白質(zhì)和酶工程

基因工程專業(yè)知識講座第3頁乳汁中含有些人生長激素轉(zhuǎn)基因牛（阿根廷）轉(zhuǎn)魚抗寒基因番茄把一個生物基因轉(zhuǎn)入另一個生物體中，使其產(chǎn)生咱們需要基因產(chǎn)物，或者讓它取得新遺傳性狀。其關(guān)鍵是構(gòu)建重組DNA分子（又稱重組DNA技術(shù)）。基因工程及理論基礎(chǔ)基因工程理論基礎(chǔ)基因工程專業(yè)知識講座第4頁基因工程理論基礎(chǔ)1953年DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)覺和DNA是遺傳物質(zhì)確實立20世紀(jì)60年代遺傳密碼子破譯和“中心法則”確實立——全部生物基因（DNA）都含有相同化學(xué)組成成份和空間結(jié)構(gòu)——幾乎全部生物都基因復(fù)制、表示機(jī)制都相同，并共用一套密碼子結(jié)論：基因含有獨立性，可將一個基因轉(zhuǎn)移到不一樣生物體內(nèi)獨立復(fù)制傳遞、并表示出本身特定基因產(chǎn)物轉(zhuǎn)基因抗蟲棉培育基因工程專業(yè)知識講座第5頁轉(zhuǎn)基因抗蟲棉抗蟲棉普通棉怎樣將蘇云金芽孢桿菌細(xì)胞內(nèi)抗蟲基因從它DNA分子中切割下來怎樣將切下來抗蟲基因與運載體DNA連接起來怎樣將重組DNA運輸?shù)矫藁?xì)胞——“分子手術(shù)刀”——“分子縫合針”——“分子運輸車”基因工程專業(yè)知識講座第6頁限制性核酸內(nèi)切酶（簡稱限制酶）

分布作用特點作用結(jié)果實例種類作用及作用部位識別DNA分子中某一特定核苷酸序列并在特定位點將DNA以一定形式切開酶主要在微生物中已經(jīng)發(fā)覺了數(shù)千種

切割DNA分子分子內(nèi)部有特異性。即一個限制酶只能識別一個特定核苷酸序列，并在特定切點上切割DNA分子產(chǎn)生黏性未端EcoRⅠBamHⅠ

等基因工程專業(yè)知識講座第7頁EcoRIAAGTTCCTTAAGCTTAAGGAATTC黏性末端大腸桿菌中一個限制酶識別GAATTC序列，并在G和A之間切開切開DNA兩條單鏈切口，帶有幾個伸出核苷酸，他們之間恰好互補(bǔ)配對，這么切口叫黏性末端不一樣DNA用同一限制酶能夠切出相同粘性末端用特定內(nèi)切酶可切取DNA分子中含基因片段切口基因工程專業(yè)知識講座第8頁BamHI識別GGATCC序列，并在G和G之間將其切開

GAGTCCCCTAGG基因1基因1切取DNA上一個基因基因工程專業(yè)知識講座第9頁CGGCCGTATAATATGCGCGCTAATCGTATAATATGCTATAEcoRIEcoRICGGCCGTTAAAATTGCGCGCTAATCGTTAAAATTGCTATACGGCCGTTAAAATTGCTATA同一限制酶切出相同粘性末端基因工程專業(yè)知識講座第10頁DNA連接酶作用連接部位注意：CGGCCGTTAAAATTGCTATA將配對黏連后兩個相同黏性末端連接起來兩條鏈骨架個別，形成磷酸二酯鍵限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶作用部位都是磷酸二酯鍵，只是一個是切開，一個是連接基因工程專業(yè)知識講座第11頁基因進(jìn)入受體細(xì)胞載體作用載體必須具備條件利用它在受體細(xì)胞內(nèi)對外源基因進(jìn)行大量復(fù)制

作為運載工具，將外源基因送入受體細(xì)胞常見種類質(zhì)粒、噬菌體和一些動植物病毒能在宿主細(xì)胞內(nèi)自我復(fù)制有一個或多個限制酶切點含有一些標(biāo)識基因?qū)κ荏w細(xì)胞無害——方便外源基因擴(kuò)增和傳遞——方便外源基因插入到載體上——便于進(jìn)行篩選質(zhì)粒是最好和最常見運載體基因工程專業(yè)知識講座第12頁質(zhì)粒是大腸桿菌質(zhì)粒，其中常含有抗藥基因思索：質(zhì)粒上存在標(biāo)識基因有什么用途？能夠檢測質(zhì)粒是否導(dǎo)入了受體細(xì)胞。結(jié)構(gòu)分布許多細(xì)菌及酵母菌等生物中。能自主復(fù)制小型雙鏈環(huán)狀DNA分子最常見質(zhì)?；蚬こ虒I(yè)知識講座第13頁基因工程誕生1972年，斯坦福大學(xué)，完成首次DNA人工重組1973年，斯坦福大學(xué)，首次完成細(xì)菌之間性狀轉(zhuǎn)移——標(biāo)志基因工程誕生取出同一限制性核酸內(nèi)切酶處理A含四環(huán)素抗性基因質(zhì)粒B含卡那霉素抗性基因質(zhì)粒含相同粘性末端配對DNA連接酶移入大腸桿菌同時抗四環(huán)素和卡那霉素基因工程專業(yè)知識講座第14頁1、科學(xué)家們經(jīng)過多年努力，創(chuàng)建了一個新興生物技術(shù)——基因工程，實施該工程最終目標(biāo)是A.定向提取生物體DNA分子B.定向地對DNA分子進(jìn)行“剪切”C.在生物體外對DNA分子進(jìn)行改造D.定向地改造生物遺傳性狀2、在基因工程中，切割運載體和含有目標(biāo)基因DNA片段，需使用A、同種限制酶B.兩種限制酶C、同種連接酶D.兩種連接酶【答案：D】【答案：A】練習(xí)基因工程專業(yè)知識講座第15頁3、基因工程又叫重組DNA技術(shù)。假設(shè)以大腸桿菌質(zhì)粒作為運載體，并以同一個限制性核酸內(nèi)切酶切割載體與目標(biāo)基因，將切割后載體與目標(biāo)基因片段混合，并加入DNA連接酶。連接產(chǎn)物最少有

種環(huán)狀DNA分子，它們分別是：

3運載體與運載體相連、目標(biāo)基因與目標(biāo)基因相連、運載體與目標(biāo)基因相連基因工程專業(yè)知識講座第16頁4、下列圖是將人生長激素基因?qū)隑細(xì)胞內(nèi)制造“工程菌”示意圖，所用載體為質(zhì)粒A。已知細(xì)菌B細(xì)胞內(nèi)不含質(zhì)粒A，也不含質(zhì)粒A上基因，質(zhì)粒A導(dǎo)入細(xì)菌B后，其上基因能得到表示。請回答以下問題：(1)若把經(jīng)過判定證實導(dǎo)入了普通質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒細(xì)菌放在含有氨芐青霉素培養(yǎng)基上培養(yǎng)，會發(fā)生現(xiàn)象是：

其原理是：