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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,選修,3,生態(tài)工程,生物技術(shù)的安全性,和倫理問題,胚胎工程,細胞工程,基因工程,現(xiàn)代生物科技,專題,個體水平,細胞水平,分子水平,學(xué)問點一、基因工程概念,基因工程：又叫基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。就是依據(jù)人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾和改造，然后放到另一種生物的細胞里，定向的轉(zhuǎn)變生物的遺傳性狀。,原理,:,基因重組,定向改造生物,優(yōu)點,:,1.1944年艾弗里(O.Avery)等進展了肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化試驗,證明白DNA是生物的遺傳物質(zhì),并且證明白DNA可以從一種生物個體轉(zhuǎn)移到另一種生
2、物個體,成為基因工程的先導(dǎo),根底理論和技術(shù)進展催生了基因工程,科技探究之路,20世紀中葉，根底理論取得了重大突破,2.1953年沃森和克里克建立了雙螺旋構(gòu)造模型,使生物學(xué)進入分子水平。,1958年梅塞爾松和斯塔爾,以大腸桿菌為試驗材料,運用同位素示蹤技術(shù),用試驗證明白DNA的復(fù)制是以半保存方式進展的.,1957年克里克提出中心法則確實立,3.1963年尼倫伯格和馬太做蛋白質(zhì)體外合成試驗,破譯編碼氨基酸的遺傳密碼.,1)基因轉(zhuǎn)移載體的覺察,2)工具酶的覺察,3)DNA合成和測序技術(shù)的制造,技術(shù)制造命使基因工程的實施成為可能,1967年羅思和赫林斯基覺察細菌質(zhì)粒有自我復(fù)制力氣,為基因轉(zhuǎn)移找到一種運
3、載工具.,1970年阿爾伯(W.Arber)、內(nèi)森斯(D,Nathans)、史密斯(H.C.Smith)細菌中覺察了第一個限制酶,1977年科學(xué)家又制造了DNA序列分析方法,1965年桑格制造了氨基酸序列分析技術(shù),4)DNA體外重組的實現(xiàn),1972年伯格(P.Berg)首先在體外進展了DNA改造的爭論,成功地構(gòu)建了第一個人工體外重組DNA分子.,1973年博耶和科恩使重組DNA轉(zhuǎn)入大腸桿菌中,轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)的mRNA,并使外源基因可以在原核細胞中成功表達,至此說明基因工程正式問世.,5重組DNA表達試驗的成功,1980年第一個轉(zhuǎn)基因小鼠問世,1982年承受顯微注射技術(shù)培育目出”超級小鼠”,1983
4、年培育出第一例轉(zhuǎn)基因煙草,6第一例轉(zhuǎn)基因動物問世,1988年穆里斯制造了PCR技術(shù),使基因工程技術(shù)得到了進一步的進展和完善.獲1993年諾貝爾化學(xué)獎,1993年中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院的科學(xué)成功之路地培育出抗棉鈴蟲的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉,7PCR技術(shù)的制造,1、限制性核酸內(nèi)切酶限制酶,(1).,分布：,(2).,特點：,(3).,舉例：,主要在微生物中。,專一性和特異性，即識別,特定,核苷酸序列,，,切割,特定,切點。,大腸桿菌的一種限制酶EcoR能識別GAATTC序列，并在G和A之間切開,限制性內(nèi)切酶EcoR作用過程,點擊播放,磷酸二酯鍵,4作用于：,DNA:,磷酸二酯鍵,限制性核酸內(nèi)酶,Eco,R,（在,G
5、與A之間切割）,Sma,（在,G與C之間切割）,Hind,（在,A與A之間切割）,G A A,T T C,C T T,A A G,C C C,G G G,G G G,C C C,A A G,C T T,T T C,G A A,中軸線,專一性,一種,限制酶只能識別,一種特定的,核苷酸序列，并在,特定的切點,上切割,DNA,分子。,限制性核酸內(nèi)切酶,EcoR,黏性末端,黏性末端,中心軸線兩側(cè)切開,什么叫黏性末端？,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,，它們之間正好,互補配對,，這樣的切口叫,黏性末端,。,Sma,平末端平末端,中心軸線處切開,5,、結(jié)果：,產(chǎn)生黏性未端和平末
6、端,限制性核酸內(nèi)切酶,G A A,T T C,C T T,A A G,C C C,G G G,G G G,C C C,A A G,C T T,T T C,G A A,中軸線,限制性核酸內(nèi)切酶,Q:限制酶所識別的序列,有什么特點?,以中軸線雙側(cè)的DNA上堿基呈,反向?qū)ΨQ重復(fù)排列,Q.,怎么樣讓切出來的兩個黏性末端可以重合,?,用,同一種,限制酶切,切,割目的基因和運載體,大腸桿菌中的,EcoR,限制酶,Q.,怎么樣切才能讓兩個不同的可以重合,?,用,DNA,連接酶,2,、基因的“針線”,DNA,連接酶,連接酶的作用：,將,互補配對的兩個黏性末端,連接起來，使之成為一個完整的,DNA,分子。,連接
7、的部位：,生成磷酸二酯鍵,DNA,連接酶的作用過程,：,類型：,類型,Ecoli,DNA連接酶,T,4,DNA連接酶,來源,功能,大腸桿菌,T,4,噬菌體,只能連接,黏性末端,能連接,黏性末端,和,平末端,DNA,連接酶,DNA,聚合酶,VS.,DNA,連接酶,DNA,聚合酶,VS.,DNA,連接酶,聚合酶,連接酶,作用對象,用途,相同點,單個脫氧核苷酸,DNA,片段,DNA,復(fù)制,DNA,重組,均作用于磷酸二酯鍵,運載體,1,、種類,質(zhì)粒：存在于很多細菌和酵母菌等生物中,是細胞核或擬核外能夠自主復(fù)制的很小的環(huán)狀DNA分子。,都有侵染或進入宿主細胞的力氣,標記基因，便于進展檢測。,1.能夠在宿
8、主細胞中_。,2.具_，以便與外源基因連接。,3.具有某些_，便于進展_。,如抗菌素的抗性基因、產(chǎn)物具有顏色反響的基因等。,復(fù)制并穩(wěn)定地保存,多個限制酶切點,標記基因,篩選,運載體,Q:作為運載體必需具備哪些條件？,重組,DNA,分子的模擬操作,ATAGCATGCTATCCATGAATTCGGCATAC,TATCGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG,用剪刀(代表EcoR)進展DNA”切割”.將白色紙板上的目的基因,重組到紅色紙板的質(zhì)粒中.用雙面膠(代表DNA連接酶)將切口黏結(jié)起來,就完成了一個重組DNA分子的模擬制作,TCCTAGAATTCTC TATGAATTCCATAC,AG
9、GATCTTAAGAG ATACTTAAGGTATG,目的基因,ATAGCATGCTATCCATG,TATCGTACGATAGGTACTTAA,AATTCGGCATAC,GCCGTATG,AATTCTC TATG,GAG ATACTTAA,目的基因,TCCTAG,AGGATCTTAA,AATTCCATAC,GGTATG,TCCTAGAATTCTC TATGAATTCCATAC,AGGATCTTAAGAG ATACTTAAGGTATG,目的基因,TCCTAGAATTCTC TATGAATTCCATAC,AGGATCTTAAGAG ATACTTAAGGTATG,目的基因,TCCTAGAATTCTC
10、 TATGAATTCCATAC,AGGATCTTAAGAG ATACTTAAGGTATG,目的基因,TCCTAGAATTCTC TATGAATTCCATAC,AGGATCTTAAGAG ATACTTAAGGTATG,目的基因,TCCTAGAATTCTC TATGAATTCCATAC,AGGATCTTAAGAG ATACTTAAGGTATG,目的基因,TCCTAGAATTCTC TATGAATTCCATAC,AGGATCTTAAGAG ATACTTAAGGTATG,目的基因,TCCTAGAATTCTC TATGAATTCCATAC,AGGATCTTAAGAG ATACTTAAGGTATG,目的基
11、因,TCCTAGAATTCTC TATGAATTCCATAC,AGGATCTTAAGAG ATACTTAAGGTATG,目的基因,ATAGCATGCTATCCATGAATTCGGCATAC,TATCGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG,ATAGCATGCTATCCATGAATTCGGCATAC,TATCGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG,ATAGCATGCTATCCATGAATTCGGCATAC,TATCGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG,ATAGCATGCTATCCATGAATTCGGCATAC,TATCGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG,ATAGCATGCTATCCATGAATTCGGCATAC,TATCGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG,ATAGCATGCTATCCATGAATTCGGCATAC,TATCGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG,ATAGCATGCTATCCATGAATTCGGCATAC,TATCGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG,ATAGCATGCTATCCATGAATTCGGCATAC,TATCGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG,
DNA重組技術(shù)的基本工具(附模擬操作圖)
