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基因工程及其应用(完美版)ppt课件

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基因工程及其应用【可编辑PPT】

基因工程及其应用【可编辑PPT】


E. coli B含有EcoB核酸酶和EcoB甲基化酶
当λ(k)噬菌体侵染E. coli B时，由于其DNA中 有EcoB核酸酶特异识别的碱基序列，被降解掉。 而E. coli B的DNA中虽然也存在这种特异序列， 但可在EcoB甲基化酶的作用下，催化S-腺苷甲硫 氨酸（SAM）将甲基转移给限制酶识别序列的特 定碱基，使之甲基化。 EcoB核酸酶不能识别已甲 基化的序列。
基因重组DNA技术是指将一种生物体（供体）的基因 与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物体（受 体）内，使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或 新性状的DNA体外操作程序，也称为分子克隆技术。
供体、受体和载体是重组DNA技术的三大基本元件。
基因工程的目的：
分离、扩增、鉴定、研究、整理生物信息资源 大规模生产生物活性物质 设计、构建生物的新性状甚至新物种
反应必须ＡＴＰ和Ｍｇ２＋，具有特异性识别部位 并切割。 如EcoR I、Hinf III III 型限制酶的基本特点：
可以识别特定碱基顺序，并在这一顺序的3’端2426bp处切开DNA，切割位点没有特异性。
2、限制性核酸内切酶的命名原则
第一个字母：大写，表示所来自的微生物的属名的第一 个字母。 第二、三字母：小写，表示所来自的微生物种名的第一、 二个字母。 其它字母：大写或小写，表示所来自的微生物的菌株号。 罗马数字：表示该菌株发现的限制酶的编号。
⑶核酸内切限制酶对生物基因组的消化作用
小分子量的片断-----少 （电泳-容易分离目的片 断）cheria coli RY13的第一个限制
酶。
3、限制性内切酶作用后的断裂方式
形成粘性末端； 形成平末端；
粘性未端：切开后的两段DNA各留下一个尾，这2 个尾的核苷酸顺序完全一样，方向相反。它们之 间是互补的，在适当条件下可以再连接一起。
第二节基因工程及其应用ppt课件

第二节基因工程及其应用ppt课件

2）用同一种限制酶切断目的基因，使 其产生相同的黏性末端。
3）将切下的目的基因片段插入质粒的 切口处，再加入适量DNA连接酶，形成了 一个重组DNA分子（重组质粒）
目的基因与运载体的结合过程，实 际上是不同来源的基因重组的过程。
（三）基因操作的基本步骤 • 步骤三：目的基因导入受体细胞
• 常用的受体细胞： 有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、
酵母菌和动植物细胞等。 • 将目的基因导入受体细胞的原理
借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。
（三）基因操作的基本步骤 • 步骤四：目的基因的检测和表达
氨苄青霉 素抗性基因
四环素 抗性基因
（三）基因操作的基本步骤
• 受体细胞摄入DNA分子后就说明目3）有关基因工程的叙述中，错误的是（ A）
A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来 B、 限制性内切酶用于目的基因的获得 C、目的基因须由运载体导入受体细胞 D、 人工合成目的基因不用限制性内切酶
参考资源：
展示你的搜索成
思维拓展
有人认为，转基因新产品也是一把双刃 剑，犹如水能载舟，亦能覆舟，甚至带来 灾难性的后果，你是否同意这一观点？举 例说明。
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯
转鱼抗寒基 因的番茄
不会引起过敏的转基因大豆
转基因龙胆花色奇异
转基因蓝猪耳改变花色
转基因牵牛花改变了花色
A：紫外光照射下的转 绿色荧光蛋白的 Eustoma (Lisianthus) 花。
B：转没有绿色荧光 蛋白的空质粒的花，
会发光的转基因鱼
最常用的质粒是大肠杆 菌的质粒，其中常含有抗药 基因，如四环素的标记基因。
质粒的存在与否对宿主细 胞生存没有决定性作用，但 复制只能在宿主细胞内成。
基因工程及其应用课件

基因工程及其应用课件


CTTCATG GAAGTACTTAA
AATTCCCTAA GGGATT
目的基因 AATTCCGTAG
黏性末端
GGCATCTTAA
思考:
被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有
相同的黏性末端？ 具有。
不同的限制酶呢？ 形成的黏性末端不同
学习目标
• 基因工程的概念及其别称、 原理和结果
• 基因工程的基本工具：
3.常见的运载体的种类、作用、 作为运载体的必备条件以及 何为质粒
通俗的说，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，定向改造生物的遗传 性状。
• 基因工程操作的四部曲以及 常见的受体细胞种类
• 基因工程的应用 1.在作物育种方面的特点、应 用举例
1.在作物育种方面的特点、应用举例 2.在药物生产方面的特点、应用举例 3.基因工程还可应用于哪些方面，举例说明
学习目标
• 基因工程的概念及其别称、 原理和结果
• 基因工程的基本工具：
1.剪刀是什么，该剪刀有何特 点
概念： 即基因拼接技术,或DNA重组技术。
2.针线是什么，该针线有何作 用，该针线连接的是DNA分 子的哪一结构，它与DNA聚 合酶之间有何区别
2.针线是什么，该针线有何作
用，该针线连接的是DNA分
子的哪一结构，它与DNA聚
合酶之间有何区别
1
3.常见的运载体的种类、作用、
作为运载体的必备条件以及
何为质粒
• 基因工程操作的四部曲以及 2
常见的受体细胞种类
提取目的基因
目的基因与运载体结合
• 基因工程的应用
1.在作物育种方面的特点、应 用举例
6.2 基因工程及其应用 PPT完美课件(共18张)

6.2 基因工程及其应用 PPT完美课件(共18张)

基因工程及其
基因工程：即 基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗的说，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。
原 理： 基因重组
操作水平： DNA分子水平
结 果： 定向地改造生物的遗传性状， 获得人类所需要的品种。
供体细胞 目的基因
三、基因工程基本步骤：
第一步： 获取目的基因
方法： 1、直接分离：鸟枪法 2、人工合成：
注意：要保持基因的完整性
第二步： 目的基因与运载体结合
注意：要用同一种限制酶切取目的基因 和运载体，并用DNA连接酶连接。
结果： 三种情况 结果要筛选
第三步： 将目的基因导入受体细胞
1、常用的受体细胞： 大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌、动植 物细胞等
环境监测：
水母
下列是由限制酶切割形成的DNA片段，能用
相应DNA连接酶将它们恢复连接成重组DNA
的组合是
①…CTGCA ②…G
③
G… ④ AATTC…
…G
…CTTAA
A. ①③；②④ C. ①④；②③
ACቤተ መጻሕፍቲ ባይዱTC…
B. ①②；③④ D.以上都不对
G…
A
如图,下列有关酶功能的叙述中,
b
D 不正确的是
❖
5．对比是本文主要的表现手法，以媳 妇迫于 生活压 力让丈 夫监守 自盗与 丈夫的 断然拒 绝为对 比．突 出了丈 夫的品 质。
❖
6.一个真性情的人活在一个最冷酷的 现实中 ，一个 最洁净 的人落 在一个 最肮脏 的泥塘 里，一 个最遵 循内心 真实的 人面对 的是种 种的虚 伪和狡 诈。你 无法对 他们宽 容，哪 怕是丁 点儿的 虚与委 蛇，你 谨持自 己理想 的绝对 纯洁。
基因工程及应用PPT课件

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（2）将目的基因连接到载体上，得杂化载体；（3）将杂化载体 （环状的DNA）引入宿主细胞（受体细胞），使目的基因及载体上 其它基因得以转录和翻译。
例题解析
1、 农业上大量使用化肥存在许多负面影响，“生物固氮”已 成为一项重要研究课题，实验证明，生物固氮是某些微生物（如 根瘤菌、蓝藻等）将空气中的N2固定为NH3的过程。
一个是有些甚至相当多疾病无法治疗 ，这就 是中西 医学结 合的缘 由。然 而，由 于二者 是两套 理论、 两股道 上跑的 车，（ 高血压 心脏病 糖尿病 ）风马 牛不相 及，从 理论上 讲就没 有结合 的可能 ，只是 形式上 的融合 罢了。 故出现 西医对 治疗不 了的疾 病只好 求助中 医，而 中医则 往往采 用西医 诊断中 医治疗 ，以及 中西治 疗法一 块用的 局面。 （肺血液血小板红血球白血球） 至于循证医学、比较医学、后现代医学 、行为 医学等 所谓“ 医学” ，都称 不上一 门独立 的医学 科学， 关于这 一点在 灵魂医 学有关 章节中 将有相 关点评 。（肿 瘤癌症 胃癌肠 癌肺癌 ）
弄不明白，治疗受到制约，在小小SARS、 禽流感 面前竟 束手无 策，在 糖尿病 、癌症 、心脑 血管疾 病、尿 毒症等 相当多 疾病面 前更是 不得不 求助或 借助中 医治疗 。一个 是疗效 不确实 ，一个 是有些 甚至相 当多疾 病无法 治疗， 这就是 中西医 学结合 的缘由 。然而 ，由于 二者是 两套理 论、两 股道上 跑的车 （肺血 液血小 板红血 球白血 球）， 风马牛 不相及 ，从理 论上讲 就没有 结合的 可能， 只是形 式上的 融合罢 了。（ 肺炎青 霉素肝 炎）
西医学是最近三四百年来建立在解剖 学、生 物学及 现代科 学技术 基础上 、（高 血压心 脏病糖 尿病） 发展起 来的一 门以“ 解剖人 、肉体 人”为 概念的 、新兴 的现代 医学科 学理论 体系。 主要采 用科学 实验方 法，（ 传染病 丙肝乙 肝甲肝 ）从宏 观到微 观，直 至目前 的分子 基因层 次水平 ，发展 极为迅 速，超 过其它 任何一 门医学 科学， 成为世 界医学 史上的 主流。 （肿瘤癌症胃癌肠癌肺癌）
基因工程及其应用精品PPT教学课件

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如:EcoRI限制酶
1、该限制酶能否识别GAATCC的序列，为什么？ 说明了限制酶具有的特性是 专一性 。
2、 EcoRI限制酶识别了GAATTC的序列后，将会 发生什么样的变化？
2020年10月2日
11
尝试标出下列序列受EcoRI 限制酶作用的切点
CTTCATGAATTCCCTAA GAAGTACTTAAGGGATT
2020年10月2日
7
水母
2020年10月2日
8
能力体现
阅读教材，解决以下问题： 什么叫基因工程? 基因工程的基本操作步骤有哪些? 归纳出科学家实施基因工程的总体思路
2020年10月2日
9
智力游戏 请根据基因工程操作的基本步骤，将 下图拼接好。
2020年10月2日
10
1.基因的“剪刀”
积极思考
我国生产的部分基因 工程疫苗和药物
2020年10月2日
基因工程做成的“超级细菌” 13
2020年10月2日
14
感谢你的阅览
Thank you for reading
温馨提示：本文内容皆为可修改式文档，下载后，可根据读者的需求 作修改、删除以及打印，感谢各位小主的阅览和下载
日期：
演讲者：蒝味的薇笑巨蟹
Байду номын сангаас
工程疫苗和药物
4
胰岛素从猪、牛等动物的胰 腺中提取，100Kg胰腺只能提取45g的胰岛素，其产量之低和价格 之高可想而知。
将合成的胰岛 素基因导入大肠杆 菌，每2000L培养液 就能产生100g胰岛 素！使其价格降低 了30%-50%!
2020年10月2日
5
基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种 污染环境的物质。
课件 11.基因工程及其应用 (共17张PPT)

课件 11.基因工程及其应用 (共17张PPT)

高三生物第一轮复习
必修2 第六章 从杂交育种到基因工程
6.2 基因工程及其应用
默写：基因工程的原理 基因工程的工具 基因工程的基本步骤
【聚焦】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
俗的说，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。
【聚焦】基因工程的工具 基因的运载体

G5
质粒（最常用）、噬菌体和动植物病毒；
作用：把目的基因导入受体细胞
质粒：存在于许多细 菌及酵母菌等生物的 细胞中，是拟核或细 胞核外能够自主复制 的很小的环状的DNA 分子
等于物质跨膜运输的载体吗？ 跨膜运输的载体是蛋白质
【聚焦】基因工程的工具
基因的运输工具 ——运载体
【聚焦】基因工程的工具
基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶（限制酶） 专一性：一种限制酶只能识别一种特定的核 苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。
举例： E.coRI限制酶 专一识别GAATTC序列， 在G和A之间将这段序 列切开，产生两个相 同的黏性末端
G AA T T C
G AA T T C C T T AA G
原
理： 基因重组
操作水平： DNA分子水平
操作环境： 生物体外
结
果：定向地改造生物的遗传性状，获得人
类所需要的品种。
【聚焦】基因工程的工具
E.coRI限制酶；黏性末端
基因的“剪刀” ——限制性核酸内切酶（限制酶） ——DNA连接酶 基因的“针线” 基因的运载体 ——质粒（最常用）、噬菌体、 动植物病毒
1.限制酶和DNA连接酶作用的部位都是： 两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键 _______________________________
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3、将目的基因导入受 体细胞并使之扩增
要让目的基因表达， 必须将它导入受体细胞 并进行扩增。 为获得目的基因的 表达产物时，通常以大 肠杆菌等无害易得的细 菌为受体。为改进某种 生物时，将欲改进的生 物细胞为受体。
导入
扩增
4、目的基因的检测和表达
前三步的处理十分繁锁，为保证目的基因得到有 效利用，通常用大量的受体细胞来接受不多的目的基 因。这样，处理的受体细胞中真正摄入了目的基因的 很少，必须将它从中检测出来。
C T T AA G
G AA T T C
C T T AA G
用同种限制酶切割
G AA T T C G G AA T T C G
C T T AA
C T T AA
基因的针线：DNA连接酶 G AA T T C
C T T AA G
基因操作(gene engineering)的工具
3.基因的运输工具——运载体 (carrying)
二、基因操作的基本步骤
１、提取目的基因——将 需要的基因从供体生物 的细胞内提取出来。
目前被较广泛提取 使用的目的基因有：苏 云金杆菌抗虫基因、人 胰岛素基因、人干扰素 基因、种子贮藏蛋白基 因、植物抗病基因等。
供体生物细胞
取出 DNA 用限制酶剪 去多余部分
限制酶
目的基因
提取目的基因的方法
⑴直接分离基因——鸟枪法
DNA合成仪
有两种方法： ①逆转录法：以信使 RNA为模板，在逆转录酶 的作用下将脱氧核苷酸合 成合成DNA(基因)。 ②直接合成法：根据 蛋白质的氨基酸顺序推算 出信使RNA核苷酸顺序， 再据此推算出基因DNA的 脱氧核苷酸顺序。用游离 脱氧核苷酸直接合成相应 的基因。
2、目的基因与运载体结合 用与提取目的基 因相同的限制酶切割 质粒使之出现一个切 口，将目的基因插入 切口处，让目的基因 的黏性末端与切口上 的黏性末端互补配对 后，在连拉酶的作用 下连接形成重组DNA 分子。
常用的运载体(carrying)有两类：
1）细菌细胞质的质粒( plasmid)
2）噬菌体(bacteriophages)
或某些动植物病毒 (virus)
• 目的基因(如人的胰岛素基因)怎样才能 导入受体细胞(如大肠杆菌细胞)？
基因操作(gene engineering)的工具
• 大肠杆菌的质粒 (plasmid)：
阅读教材 P102，解决以下问题：
什么叫基因工程?
基因工程的基本操作步骤有哪些?
归纳出科学家实施基因工程 的总体思路
基因工程(gene engineering)
又称基因拼接技术,或重组DNA 技 术。 通俗的说，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，定向的改造生物的遗 传性状。
1.基因的剪刀—限制性核酸内切酶
积极思考 如:EcoRI 1、该限制酶只能识别GAATTC的序 列，说明了限制酶具有的特性 是 专一性 。
2、 EcoRI限制酶识别了GAATTC的序列后， 将会发生什么样的变化？
练习使用EcoRI 剪切目的基因
CTTCATG AATTCCGTAG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGCATCTTAA GGGATT
运载体 (carrying)应该 具有什么特 点呢?
运载体需具备的特点：
1能够在宿主细胞内复制并稳定保存；
２具有多个限制酶切点以便与外源基因
相连； ３具有标记基因，便于进行筛选．
基因工程(gene engineering)的 “四步曲”
1 2 3 4
提取目的基因
目的基因与运载体结合 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测和表达
CTTCATG GAAGTACTTAA
AATTCCCTAA GGGATT
AATTCCGTAG 目的基因 GGCATCTTAA
黏性末端
思考:
被同一种限制酶切断的几个DNA是否 具有相同的黏性末端？
基因操作(gene engineering)的工具
2.分子针线—DNA连接酶 (DNA linking-enzyme)
无表达产物
无表达产物
有表达产物
无表达产物
细菌的检测，将每个受体细胞单独培养形成菌落， 检测菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产 物的菌落，保留有表达产物的进一步培养、研究。
将供体生物的DNA用限制酶 切割为许多片段，再用运载体将 这些片段都运载到受体生物的不 同细胞中去。只要有一个细胞获 得了需要的目的基因并得以表达， 基因工程就算成功了。 该法最大的缺点是带有很大 的盲目性，工作量大，成功率低。 且不能将真核生物的基因转移到 原核生物中去。
用限制酶切 断成许多片段
⑵人工合成基因法
积极思考 DNA连接酶连接的是两个脱氧 核苷酸(deoxyribonucleotide) 分子的什么部位？
3、基因的“针线” ——DNA连接酶 指
（1）作用对象：两个具有相同粘性末端的DNA片段。 （2）作用位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口（磷酸 二酯键）。 （3）作用结果：形成重组DNA。
G AA T T C

基因工程(gene engineering)
原 理：基因重组
操作水平 DNA分子水平 ： 定向地改造生物的遗传性 结 果： 状，获得人类所需要的品 种。
培育转基因大肠杆菌的简要过程：
普通大肠杆菌
人体组织细胞
提取
(不能分泌胰岛素)
胰岛素基因
与运载体DNA拼接
导入
大肠杆菌(含胰岛素基因)
转基因大肠杆菌
基因能否能否让热 带鱼也能发光?
能发光的水母
不能发光的热带斑马鱼
基因“嫁接”
能产生人胰岛素的大肠杆菌
在猴子的未受精卵中加入 附加基因，并利用它成功培育 出健康活泼的小猴“安迪”。 通过对“安迪”的研究我 们可以简单地引进如老年性痴 呆病的基因、帕金森病基因等， 加快针对这类疾病疫苗的开发 研究。
你认为上述培育转 基因大肠杆菌的关 键步骤有哪些？
(能分泌胰岛素)
• 培育转基因大肠杆菌的关键步骤：
1.ONE 2.TWO 3.THREE
胰岛素基 因从人体 细胞内提 取出来
基因的“剪刀”
胰岛素基 因与运载 体DNA连 接
基因的“针线”
胰岛素基因 导入受体 (大肠杆菌) 细胞
基因的运载体
基因操作(gene engineering)的工具