1、1-1 1-1 南昌市第二中学南昌市第二中学 付晓华付晓华 基因工程基因工程 烟草烟草能产生狂犬病抗体能产生狂犬病抗体蛋白的转基因蛋白的转基因 每每100kg 猪或牛的胰腺中仅可提取猪或牛的胰腺中仅可提取45g。1979年，美国将年，美国将人的胰岛素基因人的胰岛素基因重组到重组到大肠杆菌大肠杆菌内，实内，实现了细菌生产胰岛素，大大降低了生产成本。现了细菌生产胰岛素，大大降低了生产成本。治疗糖尿病特效药治疗糖尿病特效药 据据WTO调查：调查： 2005年全世界约有糖尿病患者年全世界约有糖尿病患者1.8亿人，亿人，我国约我国约6000万。万。 定向基因改造设想 基因工程的别名基因工程的别名操作环境
2、操作环境操作对象操作对象操作水平操作水平基本过程基本过程结果结果 问题探讨：问题探讨：苏云金芽孢杆菌含有苏云金芽孢杆菌含有一种可以合成毒蛋白的基一种可以合成毒蛋白的基因。因。让细菌的毒蛋白基因让细菌的毒蛋白基因在棉花细胞中表达，可培在棉花细胞中表达，可培育出抵抗棉铃虫害的抗虫育出抵抗棉铃虫害的抗虫棉。棉。想一想想一想需要做哪些关键工作？需要做哪些关键工作？苏云金芽孢杆菌苏云金芽孢杆菌 第第1节节 一一、“分子手术刀分子手术刀”二二、“分子缝合针分子缝合针”三三、“分子运输车分子运输车”转基因转基因 思考思考：自然界是否存在一种生物的自然界是否存在一种生物的DNA进入另一生物的情况？进入另一生物
3、的情况？动物容易让外来动物容易让外来DNA侵入自身而得以遗传吗？侵入自身而得以遗传吗？为什么？植物呢？为什么？植物呢？单细胞生物，容易遭到入侵吗？单细胞生物，容易遭到入侵吗？单细胞生物并没有在进化中灭绝，而是产生了一些特殊的酶单细胞生物并没有在进化中灭绝，而是产生了一些特殊的酶来防范。这些酶应该有什么特点？来防范。这些酶应该有什么特点？ 一、限制性核酸内切酶一、限制性核酸内切酶“分子手术刀分子手术刀”v主要来源：主要来源：v种类与命名：种类与命名：v作用特点：作用特点：v作用结果：作用结果： 一、限制性核酸内切酶一、限制性核酸内切酶“分子手术刀分子手术刀”v 主要来源：主要来源：v 种类与命名
4、：种类与命名：v 作用特点：作用特点：v 4.4.限制酶识别序列限制酶识别序列v 5.5.作用结果：作用结果： 种类与命名：种类与命名： 现在已经从约现在已经从约300种微生物中分离出了约种微生物中分离出了约4000种限种限制性内切酶制性内切酶(限制酶限制酶)。粘质沙雷氏杆菌粘质沙雷氏杆菌（Serratia marcesens练习：流感嗜血杆菌的练习：流感嗜血杆菌的d d菌株菌株( ( HaemophilusHaemophilus influenzaeinfluenzae d ) d )中先后分离到中先后分离到3 3种限制酶，则分种限制酶，则分别命名为别命名为: :Hind、Hind和和H T
5、磷磷酸酸二二酯酯键键1234512345 A 黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端 黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端 例例1 1：科学家们经过多年的努力，创立了：科学家们经过多年的努力，创立了一种新兴生物技术一种新兴生物技术基因工程，实施该基因工程，实施该工程的最终目的是工程的最终目的是A. A. 定向提取生物体的定向提取生物体的DNADNA分子分子B. B. 定向地对定向地对DNADNA分子进行人工分子进行人工“剪切剪切”C. C. 在生物体外对在生物体外对DNADNA分子进行改造分子进行改造D. D. 定向地改造生物的遗传性状定向地改造生物的遗传性状D随堂反馈随堂反馈 例例2 2. .下列有关
6、基因工程中限制酶的描述，下列有关基因工程中限制酶的描述，错误的是错误的是 A.A.一种限制酶只能识别一种特定的脱氧苷一种限制酶只能识别一种特定的脱氧苷酸序列酸序列B.B.限制酶的活性受温度的影响限制酶的活性受温度的影响C.C.限制酶能识别和切割限制酶能识别和切割RNARNAD.D.限制酶可从原核生物中提取限制酶可从原核生物中提取C 例例3 3：同一种限制酶切割成的黏性末端是：同一种限制酶切割成的黏性末端是 A. B. C. D. A 基因工程还需要哪些工具？基因工程还需要哪些工具？v一一、“分子手术刀分子手术刀”v二二、“分子缝合针分子缝合针”v三三、“分子运输车分子运输车” 1-1 1-1
7、南昌市第二中学南昌市第二中学 付晓华付晓华 第第1节节 一一、“分子手术刀分子手术刀”二二、“分子缝合针分子缝合针”三三、“分子运输车分子运输车”转基因转基因 一、限制性核酸内切酶一、限制性核酸内切酶“分子手术刀分子手术刀”v 主要来源：主要来源：v 种类与命名：种类与命名：v 作用特点：作用特点：v 作用结果：作用结果：复习复习 二、二、“分子缝合针分子缝合针” ” DNA DNA连接酶连接酶催化磷酸二酯键形成催化磷酸二酯键形成 类型类型 DNADNA聚合酶聚合酶DNADNA连接酶连接酶区别区别1 1区别区别2 2 相同点相同点1)1)只能将只能将单个核苷酸单个核苷酸连连接到已有的核酸片段上
8、，接到已有的核酸片段上，形成磷酸二酯键形成磷酸二酯键形成形成磷酸二酯键磷酸二酯键1)1)在在两个两个DNADNA片段之片段之间间形成磷酸二酯键形成磷酸二酯键2)2)以以一条一条DNADNA链为模板链为模板，连接成一条互补连接成一条互补的的DNADNA链链2)2)将将DNADNA双链上的双链上的两两个缺口同时连接个缺口同时连接起来，起来，不需要模板不需要模板Go onGo 模拟制作：模拟制作：用剪刀在特定部位对棉花用剪刀在特定部位对棉花DNA进行模拟切割，进行模拟切割，并将模拟毒蛋白基因取出，再用胶纸模拟基因种并将模拟毒蛋白基因取出，再用胶纸模拟基因种间连接。间连接。 三、“分子运输车” 基因进
9、入受体细胞的载体载体需要的条件：载体需要的条件：有有1 1 多个限制酶切点多个限制酶切点对受体细胞无害对受体细胞无害导入基因能在受体细胞中复制、表达导入基因能在受体细胞中复制、表达有某些标记基因，便于筛选有某些标记基因，便于筛选常用运载体：常用运载体： 细菌的质粒细菌的质粒 噬菌体或某些动植物病毒噬菌体或某些动植物病毒假如目的基因导入受体细胞后不能复制或不能转录，转基假如目的基因导入受体细胞后不能复制或不能转录，转基因生物能有预想的效果吗？因生物能有预想的效果吗？作为分子运输车作为分子运输车载体，如果没有切割位点将会怎样？载体，如果没有切割位点将会怎样？霍乱菌的质粒多个限制酶切点，你会用它来做分子运输车霍乱菌的质粒多个限制酶切点，你会用它来做分子运输车吗？吗？目的基因有没有进入受体细胞，如何去发现？目的基因有没有进入受体细胞，如何去发现？ 制制 对照对照组组实验实验组组1 1实验实验组组2 2实验实验组组3 3结结 论论预期预期一一预期预期二二预期预期三三预期预期四四 使用下列工具，如何进行操作？使用下列工具，如何进行操作？v一一、“分子手术刀分子手术刀”v二二、“分子缝合针分子缝合针”v三三、“分子运输车分子运输车”
