4DNA重组技术的基本工具

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据WTO调查:全球每年共有7万人死于狂犬病,同时全球每年因狂犬病而耗资40亿美元。中国卫生部通报:中国狂犬病死亡人数位居全球第二能产生狂犬病抗体蛋白的转基因烟草基因工程基因工程,又叫DNA重组技术或基因拼接技术,就是指按照人们的愿望,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。问题探讨:苏云金芽孢杆菌含有一种可以合成毒蛋白的基因。让细菌的毒蛋白基因在棉花细胞中表达,可培育出抵抗棉铃虫害的抗虫棉。想一想需要做哪些关键工作?普通棉花抗虫棉普通棉花(无抗虫特性)苏云金芽孢杆菌提取抗虫基因棉花细胞(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?重组DNA导入形成基因工程培育抗虫棉的简要过程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:目的基因与运载体结合,形成重组DNA关键步骤三:重组DNA导入受体(棉花)细胞基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶基因的“针线”——DNA连接酶基因的“运载体”——基因进入受体细胞的载体基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶现在已经从约300种微生物中分离出多种限制性内切酶(限制酶)。EcoRⅠSmaⅠ粘质沙雷氏杆菌(Serratiamarcesens)大肠杆菌(EscherichiacoliR)练习:流感嗜血杆菌的d菌株(Haemophilusinfluenzaed)中先后分离到3种限制酶,则分别命名为:HindⅠ、HindⅡ和HindⅢAG限制性内切酶作用过程点击播放EcoRⅠ黏性末端黏性末端SmaⅠ平末端平末端基因的针线---DNA连接酶点击播放生物A基因片段生物B基因片段EcoRⅠEcoRⅠDNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来,DNA连接酶即恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗?DNA连接酶还可把平末端之间的缝隙“缝合”起来,但效率较低DNA连接酶DNA聚合酶连接DNA链连接部位相同点双链单链在两DNA片段之间形成磷酸二酯键将单个核苷酸之间形成磷酸二酯键都能形成磷酸二酯键二者都是蛋白质类化合物基因的“运载体”—基因进入受体细胞的载体1.作用:2.常用的种类:质粒、噬菌体和动植物病毒。将外源基因送入受体细胞。质粒3.质粒的特点:一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA分子外并能自我复制的小型双链环状DNA分子。4.作为运载体的必要条件:a、能在宿主细胞内复制并稳定地保存b、有一个或多个酶切割位点c、具有某些标记基因d、对受体细胞无害(便于进行鉴定和筛选)(以便外源基因插入)基因工程的工具限制酶主要存在于原核生物中具有特异性切开DNA分子的磷酸二酯键DNA连接酶连接磷酸二酯键运载体具备的条件质粒、噬菌体、动植物病毒种类能自我复制有一个或多个酶切割位点有标记基因对受体细胞无害基因工程操作的基本步骤1、提取目的基因从供体细胞的DNA中直接分离基因人工合成基因会出现三种情况:目的基因与目的基因结合目的基因与质粒结合质粒与质粒结合2、目的基因与运载体结合3、将目的基因导入受体细胞导入的方法:借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径4、目的基因的检测和鉴定a、检测:通过检测标记基因的有无,来判断目的基因是否导入b、鉴定:通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达1.在基因工程中,切割运载体和含有目的基因的DNA片段,需使用()A.同种限制酶B.两种限制酶C.同种连接酶D.两种连接酶A练习2.不属于质粒被选为基因运载体的理由是A、能复制()B、有多个限制酶切点C、具有标记基因D、它是环状DNAD3.基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中,不进行碱基互补配对的步骤是()A、人工合成目的基因B、目的基因与运载体结合C、将目的基因导入受体细胞D、目的基因的检测和表达C练习

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