基因工程课件14.ppt

1、汶上县教研室刘明星汶上县教研室刘明星1）它是一种按照人们的意愿）它是一种按照人们的意愿定向定向的改造生物遗的改造生物遗 传特性的技术传特性的技术说明：说明：2）DNA水平上水平上的操作的操作3）在体外进行的人为的）在体外进行的人为的基因重组基因重组4）一旦成功便）一旦成功便可遗传可遗传5）主要技术为）主要技术为体外体外DNA重组技术和转基因重组技术和转基因技术技术基因工程的若干问题基因工程的若干问题:为什么人的基因可以导入大肠杆菌内并成为什么人的基因可以导入大肠杆菌内并成功表达？功表达？基因工程基础：基因工程基础：（1 1）DNADNA规则双螺旋结构是基因工程的物质基规则双螺旋结构是基因工程的

2、物质基础；础；（2 2）不同生物共用一套密码子是理论基础；）不同生物共用一套密码子是理论基础；（3 3）运载体和工具酶的发现为基因工程提供了）运载体和工具酶的发现为基因工程提供了技术基础。技术基础。基因工程的基因工程的 基本工具基本工具思考思考:提示提示:共四步共四步;步骤四是步骤四是“检测和鉴定检测和鉴定”.这里的这里的“分子分子”是指是指_分子分子.DNA(DNA(目的基因、载体目的基因、载体)限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶重播重播在在G和和A之间被之间被限制酶限制酶切断的是化学键是切断的是化学键是_.思考思考:连接的部位连接的部位 磷酸二酯键磷酸二酯键 结果结果 两个两个DNA相同的相

3、同的黏性末端连接黏性末端连接起来。起来。二、二、DNA连接酶连接酶DNADNA连接酶的连接酶的种类种类及其在及其在功能功能上的异同上的异同.-见课文见课文P5.P5.来源来源功能功能同同异异名称名称E.ColiDNA连接酶连接酶T4DNA连接酶连接酶大肠杆菌大肠杆菌T4噬菌体噬菌体形成磷酸二酯键形成磷酸二酯键只能只能:互补的互补的黏性末端黏性末端黏性末端和平末黏性末端和平末端端均可均可思考思考:DNA连接酶连接酶的作用是使断口处的相邻的两个的作用是使断口处的相邻的两个脱氧核苷酸之间形成脱氧核苷酸之间形成_键键.异异:DNADNA连接酶连接酶:是将几个是将几个DNADNA片段片段连接起来连接起来

4、;不需不需DNADNA模板模板.DNADNA聚合酶聚合酶:则是将则是将脱氧核苷酸脱氧核苷酸连接连接(聚聚合合)成成DNA;DNA;需以需以DNADNA的一条链为模板的一条链为模板.提示提示:注意比较基因工程中的注意比较基因工程中的DNADNA连接酶连接酶和和DNADNA复制中的复制中的DNADNA聚合酶聚合酶的作用有何的作用有何异同异同?同同:两种酶都是形成两种酶都是形成磷酸二酯键磷酸二酯键.注意注意:一般地一般地,不能将目的基因直接导入受体细胞不能将目的基因直接导入受体细胞.小结小结:质粒是小型、质粒是小型、环状的环状的DNADNA分子分子.注意注意:能充当载体的是大肠杆菌的能充当载体的是大

5、肠杆菌的质粒质粒,而而不是大肠不是大肠杆菌杆菌.获取获取目的基因目的基因的途径有哪些的途径有哪些?1.1.-见课文见课文.什么叫什么叫“基因文库基因文库”?分为分为:1.基因组文库基因组文库:基因文库中包含了一种生物基因文库中包含了一种生物所有的基因所有的基因2.部分基因文库部分基因文库:基因文库中包含了一种生物的基因文库中包含了一种生物的一部分基因一部分基因,如如cDNA文库文库.将含有某种生物不同基因的许多将含有某种生物不同基因的许多DNADNA片段片段,导入导入受体菌受体菌的群体中储存的群体中储存,各个受体菌分别含有各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因这种生物的不同的基因,称为基因文库

6、称为基因文库利用利用PCRPCR技术技术扩增扩增“目的基因目的基因”.1.1.概念概念:PCR:PCR即即“聚合酶链式反应聚合酶链式反应”,是一种在生是一种在生物体外复制特定物体外复制特定DNADNA片断的技术片断的技术.2.2.原理原理:DNA:DNA的半保留复制的半保留复制.3.3.过程过程:(:(见图见图).).4.4.优点优点:大量大量获取目的基因获取目的基因.(.(指数式扩增指数式扩增,近近2 2n n)提示提示:PCRPCR的基本操作的基本操作(过程过程):):1.变性变性:通过通过加热加热(高温高温)使模板使模板DNA完全变性成完全变性成为单链为单链,2.复性复性:将温度下降至适

7、宜温度，使将温度下降至适宜温度，使引物引物与模板与模板DNA结合；结合；3.延伸延伸:将温度升高将温度升高,热稳定热稳定DNADNA聚合酶聚合酶，以即脱氧，以即脱氧核苷酸核苷酸)为底物原料催化合成为底物原料催化合成DNA链延伸链延伸.显然显然,每循环每循环(扩增扩增)一次一次,就需要添加一次就需要添加一次(共两个共两个)引物引物.两个两个引物引物、一个、一个模板模板.人工合成人工合成目的基因目的基因 如果基因比较小，核苷酸序列又已知，也可如果基因比较小，核苷酸序列又已知，也可以通过以通过DNADNA合成仪用化学方法直接合成。合成仪用化学方法直接合成。1.1.通过通过反转录法反转录法合成合成:又

8、分为又分为:2.2.直接合成直接合成.获取获取目的基因目的基因后后,能直接导入受体细胞吗能直接导入受体细胞吗?如何将目的基因导入如何将目的基因导入受体细胞受体细胞呢呢?必须借助必须借助载体载体!怎样借助怎样借助载体载体将将目的目的基因基因导入受体细胞呢导入受体细胞呢?必须把必须把目的基因目的基因“装装到到”载体载体上上!如何装如何装?什么是什么是“基因表达载体基因表达载体”?就是已经装上了就是已经装上了(含有含有)目的基因目的基因的载体的载体.提示与思考提示与思考:1.“1.“基因表达载基因表达载体体”就是已插入就是已插入目的基因目的基因的载体的载体.2.2.看左图回答看左图回答:基因表达载体

9、基因表达载体由哪些部分组由哪些部分组成成?_.?_.3.3.启动子启动子:有特殊结构的有特殊结构的DNADNA片断片断,位于目的基因位于目的基因的首端的首端,是是RNARNA聚合酶聚合酶的识别和结合的部位的识别和结合的部位.有它有它才能驱动才能驱动目的基因目的基因转录转录出出MRNA.MRNA.最终获得蛋白质最终获得蛋白质.4.4.终止子终止子:位于目的基因的端尾端位于目的基因的端尾端.作用是作用是终止终止转录转录.5.5.标记基因标记基因:是为了是为了鉴别鉴别受体细胞里是否已经含受体细胞里是否已经含有目的基因有目的基因,从而将含目的基因的细胞从而将含目的基因的细胞筛选筛选出来出来.如如“抗生

10、素基因抗生素基因”、“荧光标记基因荧光标记基因”等等.6.6.复制原点复制原点是载体是载体复制复制时的起点时的起点.受体细胞受体细胞是指什么是指什么?它包括哪些细胞它包括哪些细胞?提示提示:注意注意,目的基因目的基因是随着是随着基因表达载体基因表达载体被导入受体被导入受体细胞的细胞的,而不是被单独导入的而不是被单独导入的.1.1.将目的基因导入将目的基因导入植物植物细胞细胞-农杆菌农杆菌转化法转化法.提示提示:(1)(1)农杆菌转化法农杆菌转化法:农杆菌农杆菌能感染双子叶植能感染双子叶植物和裸子植物物和裸子植物.其细胞里含其细胞里含TiTi质粒质粒,该质粒上含该质粒上含有一段有一段DNADNA

11、叫叫“T-DNAT-DNA”(“可转移的可转移的DNADNA”).).将将目的基因目的基因插入到该插入到该“T-DNAT-DNA”中中,通过使农杆菌通过使农杆菌感染植物感染植物,而将目的基因转化入植物细胞并将其而将目的基因转化入植物细胞并将其插入到植物细胞中的染色体插入到植物细胞中的染色体DNADNA上上.(2)(2)将目的基因导入将目的基因导入植物植物细胞的方法还有细胞的方法还有:基因枪法基因枪法和和花粉通道法花粉通道法.2.2.将目的基因导入将目的基因导入动物动物细胞细胞-显微注射法显微注射法.3.3.将目的基因导将目的基因导入入微生物微生物细胞细胞微生物在基因工程中的优点？微生物在基因工

12、程中的优点？转化方法是转化方法是:首先用首先用CaCa2+2+(如如CaCLCaCL溶液溶液)处理细胞处理细胞,使细胞处于一种能吸收周围环境中使细胞处于一种能吸收周围环境中DNADNA分子的生理状态分子的生理状态,这种细胞称为这种细胞称为感受态细胞感受态细胞.第二步是将重组表达载体第二步是将重组表达载体DNADNA分子溶于缓冲液中与分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合感受态细胞混合,在一定的温度下促进感受态细胞吸收在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNADNA分子分子,完成转化过程完成转化过程.怎样检测和鉴定怎样检测和鉴定?思考思考:有哪几种检测方法有哪几种检测方法?每一种方法的原理是什么每一种方法

13、的原理是什么?步骤如何步骤如何?提示提示:目的基因的检测与鉴定目的基因的检测与鉴定分子分子水平水平检测检测个体水平个体水平鉴定：鉴定：检测检测转基因生物转基因生物染色体的染色体的DNA DNA 上是否插入了上是否插入了目的基因目的基因检测目的基因是否转录出了检测目的基因是否转录出了目的目的mRNAmRNA检测目的基因是否翻译成检测目的基因是否翻译成目的蛋白目的蛋白质质抗虫接种实验、抗病接种实验抗虫接种实验、抗病接种实验方法方法 方法方法-方法方法DNADNA分子杂交分子杂交 分子杂交分子杂交抗原抗原-抗体杂交抗体杂交1.1.检测转基因生物染色体的检测转基因生物染色体的DNADNA上是否插入目的

14、基因上是否插入目的基因3.3.检测目的基因是否翻译成蛋白质检测目的基因是否翻译成蛋白质 85.每一年，我都更加相信生命的浪费是在于：我们没有献出爱，我们没有使用力量，我们表现出自私的谨慎，不去冒险，避开痛苦，也失去了快乐。约翰B塔布 86.微笑，昂首阔步，作深呼吸，嘴里哼着歌儿。倘使你不会唱歌，吹吹口哨或用鼻子哼一哼也可。如此一来，你想让自己烦恼都不可能。戴尔卡内基 87.当一切毫无希望时，我看着切石工人在他的石头上，敲击了上百次，而不见任何裂痕出现。但在第一百零一次时，石头被劈成两半。我体会到，并非那一击，而是前面的敲打使它裂开。贾柯瑞斯 88.每个意念都是一场祈祷。詹姆士雷德非 89.虚荣

15、心很难说是一种恶行，然而一切恶行都围绕虚荣心而生，都不过是满足虚荣心的手段。柏格森 90.习惯正一天天地把我们的生命变成某种定型的化石，我们的心灵正在失去自由，成为平静而没有激情的时间之流的奴隶。托尔斯泰 91.要及时把握梦想，因为梦想一死，生命就如一只羽翼受创的小鸟，无法飞翔。兰斯顿休斯 92.生活的艺术较像角力的艺术，而较不像跳舞的艺术；最重要的是：站稳脚步，为无法预见的攻击做准备。玛科斯奥雷利阿斯 93.在安详静谧的大自然里，确实还有些使人烦恼.怀疑.感到压迫的事。请你看看蔚蓝的天空和闪烁的星星吧!你的心将会平静下来。约翰纳森爱德瓦兹 94.对一个适度工作的人而言，快乐来自于工作，有如花

16、朵结果前拥有彩色的花瓣。约翰拉斯金 95.没有比时间更容易浪费的,同时没有比时间更珍贵的了，因为没有时间我们几乎无法做任何事。威廉班 96.人生真正的欢欣，就是在于你自认正在为一个伟大目标运用自己；而不是源于独自发光.自私渺小的忧烦躯壳，只知抱怨世界无法带给你快乐。萧伯纳 97.有三个人是我的朋友爱我的人.恨我的人.以及对我冷漠的人。爱我的人教我温柔；恨我的人教我谨慎；对我冷漠的人教我自立。JE丁格 98.过去的事已经一去不复返。聪明的人是考虑现在和未来，根本无暇去想过去的事。英国哲学家培根 99.真正的发现之旅不只是为了寻找全新的景色，也为了拥有全新的眼光。马塞尔普劳斯特 100.这个世界总

17、是充满美好的事物，然而能看到这些美好事物的人，事实上是少之又少。罗丹 101.称赞不但对人的感情，而且对人的理智也发生巨大的作用，在这种令人愉快的影响之下，我觉得更加聪明了，各种想法，以异常的速度接连涌入我的脑际。托尔斯泰 102.人生过程的景观一直在变化，向前跨进，就看到与初始不同的景观，再上前去，又是另一番新的气候。叔本华 103.为何我们如此汲汲于名利，如果一个人和他的同伴保持不一样的速度，或许他耳中听到的是不同的旋律，让他随他所听到的旋律走，无论快慢或远近。梭罗 104.我们最容易不吝惜的是时间，而我们应该最担心的也是时间；因为没有时间的话，我们在世界上什么也不能做。威廉彭 105.人

18、类的悲剧，就是想延长自己的寿命。我们往往只憧憬地平线那端的神奇【违禁词，被屏蔽】，而忘了去欣赏今天窗外正在盛开的玫瑰花。戴尔卡内基 106.休息并非无所事事，夏日炎炎时躺在树底下的草地，听着潺潺的水声，看着飘过的白云，亦非浪费时间。约翰罗伯克 107.没有人会只因年龄而衰老，我们是因放弃我们的理想而衰老。年龄会使皮肤老化，而放弃热情却会使灵魂老化。撒母耳厄尔曼 108.快乐和智能的区别在于：自认最快乐的人实际上就是最快乐的，但自认为最明智的人一般而言却是最愚蠢的。卡雷贝C科尔顿 109.每个人皆有连自己都不清楚的潜在能力。无论是谁，在千钧一发之际，往往能轻易解决从前认为极不可能解决的事。戴尔卡

19、内基 110.每天安静地坐十五分钟倾听你的气息，感觉它，感觉你自己，并且试着什么都不想。艾瑞克佛洛姆 111.你知道何谓沮丧-就是你用一辈子工夫，在公司或任何领域里往上攀爬，却在抵达最高处的同时，发现自己爬错了墙头。坎伯 112.伟大这个名词未必非出现在规模很大的事情不可；生活中微小之处，照样可以伟大。布鲁克斯 113.人生的目的有二：先是获得你想要的；然后是享受你所获得的。只有最明智的人类做到第二点。罗根皮沙尔史密斯 114.要经常听.时常想.时时学习，才是真正的生活方式。对任何事既不抱希望，也不肯学习的人，没有生存的资格。阿萨赫尔帕斯爵士 115.旅行的精神在于其自由，完全能够随心所欲地去

20、思考.去感觉.去行动的自由。威廉海兹利特 116.昨天是张退票的支票，明天是张信用卡，只有今天才是现金；要善加利用。凯里昂 117.所有的财富都是建立在健康之上。浪费金钱是愚蠢的事，浪费健康则是二级的谋杀罪。BC福比斯 118.明知不可而为之的干劲可能会加速走向油尽灯枯的境地，努力挑战自己的极限固然是令人激奋的经验，但适度的休息绝不可少，否则迟早会崩溃。迈可汉默 119.进步不是一条笔直的过程，而是螺旋形的路径，时而前进，时而折回，停滞后又前进，有失有得，有付出也有收获。奥古斯汀 120.无论那个时代，能量之所以能够带来奇迹，主要源于一股活力，而活力的核心元素乃是意志。无论何处，活力皆是所谓“

21、人格力量”的原动力，也是让一切伟大行动得以持续的力量。史迈尔斯 121.有两种人是没有什么价值可言的：一种人无法做被吩咐去做的事，另一种人只能做被吩咐去做的事。CHK寇蒂斯 122.对于不会利用机会的人而言，机会就像波浪般奔向茫茫的大海，或是成为不会孵化的蛋。乔治桑 123.未来不是固定在那里等你趋近的，而是要靠你创造。未来的路不会静待被发现，而是需要开拓，开路的过程，便同时改变了你和未来。约翰夏尔 124.一个人的年纪就像他的鞋子的大小那样不重要。如果他对生活的兴趣不受到伤害，如果他很慈悲，如果时间使他成熟而没有了偏见。道格拉斯米尔多 125.大凡宇宙万物，都存在着正、反两面，所以要养成由后面.里面，甚至是由相反的一面，来观看事物的态度。老子 126.在寒冷中颤抖过的人倍觉太阳的温暖，经历过各种人生烦恼的人，才懂得生命的珍贵。怀特曼 127.一般的伟人总是让身边的人感到渺小；但真正的伟人却能让身边的人认为自己很伟大。G.K.Chesteron 128.医生知道的事如此的少，他们的收费却是如此的高。马克吐温 129.问题不在于：一个人能够轻蔑、藐视或批评什么，而是在于：他能够喜爱、看重以及欣赏什么。约翰鲁斯金