沪科版生物高中第二册《基因工程》知识拓展课件.pptx

1、2022-10-22沪科版生物高中第二册沪科版生物高中第二册基因工程知识拓展基因工程知识拓展课件课件 治疗垂体性侏儒症的唯一方法，是治疗垂体性侏儒症的唯一方法，是向人体向人体注射注射生长激素。而生长激素的获生长激素。而生长激素的获得很困难。以前，要获得生长激素，需得很困难。以前，要获得生长激素，需解剖尸体，从大脑的底部获取解剖尸体，从大脑的底部获取垂体垂体，并，并从中提取从中提取生长激素，生长激素，后来从猪脑中提取后来从猪脑中提取这类激素。这类激素。现在将人的生长激素基因导入现在将人的生长激素基因导入大肠杆大肠杆菌菌中，使其中，使其生产人的生长激素生产人的生长激素。人们从。人们从450L大肠杆

2、菌培养液中提取的生长激素，大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于相当于6万个个体的全部产量。这就是万个个体的全部产量。这就是基基因工程因工程的转基因技术。的转基因技术。基本过程基本过程四步曲四步曲1 1）从生物体细胞中分离）从生物体细胞中分离 思考思考1：如：如：RNADNA(基因基因)逆转录逆转录2 2）化学方法人工合成）化学方法人工合成获取目的基因的方获取目的基因的方法有几种？法有几种？CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GG.ATCTTAAAATTCC.TAG CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GG.ATC

3、TTAAAATTCC.TAG 目的基因目的基因一种限制酶只能识别某种一种限制酶只能识别某种特定特定的脱氧核苷的脱氧核苷酸序列，并酸序列，并切断切断特定特定部位的两个脱氧核苷酸之部位的两个脱氧核苷酸之间的键。间的键。EcoRI:EcoRI:GAATTCGAATTC目的基因目的基因DNA分子分子（拟核）（拟核）常用的运载体是？它的化学本质是？常用的运载体是？它的化学本质是？思考思考2：质粒质粒（双链闭环的（双链闭环的DNA分子）分子）DNADNA目的基因目的基因质粒DNACTTCATG AATTCCGTAA GAAGTACTTAA GGCATT GG.ATCTTAAAATTCC.TAG CTTCA

4、T CGTAA GAAGTA GCATT G AATT C C TTAA G EcoRI:EcoRI:GAATTC重组质粒重组质粒DNA连接酶连接酶黏性末端黏性末端基本过程基本过程四步曲四步曲思考思考3：2 2）DNADNA连接酶连接酶基因工程中所用的工基因工程中所用的工具有哪三种？具有哪三种？3 3）运载体）运载体1 1）限制酶）限制酶 病毒（噬菌体、某些动物病毒（噬菌体、某些动物植物病毒）植物病毒）作为运载体的还有哪些呢？作为运载体的还有哪些呢？思考思考4：如果将质粒和含目的基因的如果将质粒和含目的基因的DNA片段只用片段只用EcoR酶切酶切,酶切产物再加入酶切产物再加入DNA连接酶连接酶

5、,其中由其中由两个两个DNA片段之间连接形成的产物有片段之间连接形成的产物有 。质粒质粒质粒连接物质粒连接物、目的基因目的基因目的基因连接物目的基因连接物、质粒、质粒目的基因连接物目的基因连接物 典型例题典型例题限制酶限制酶Sma I EcoR IPst I切割位点切割位点CCCGGGGGGCCCGAATTCCTTAAGCTGCAGGACGTC几种限制酶识别序列及切割位点表几种限制酶识别序列及切割位点表同种限制酶切割同种限制酶切割相同的粘性末端相同的粘性末端为了防止目的基因和质粒表达载体酶切为了防止目的基因和质粒表达载体酶切后的末端任意连接后的末端任意连接,酶切时应该选用的酶酶切时应该选用的酶

6、是是 。EcoR和和Pst典型例题典型例题限制酶限制酶Sma I EcoR IPst I切割位点切割位点CCCGGGGGGCCCGAATTCCTTAAGCTGCAGGACGTC几种限制酶识别序列及切割位点表几种限制酶识别序列及切割位点表两种限制酶切割两种限制酶切割不同的粘性末端不同的粘性末端总结归纳：总结归纳：构建重组构建重组DNA分子时为了使目的基分子时为了使目的基因与运载体结合，用因与运载体结合，用同一种限制酶同一种限制酶切割切割产生相同的末端，但由于目的基因和运产生相同的末端，但由于目的基因和运载体在酶切后的任意连接，所以重组的载体在酶切后的任意连接，所以重组的效率比较低效率比较低；为了

7、避免这种情况的出现，；为了避免这种情况的出现，往往使用往往使用两种不同的限制酶同时切割两种不同的限制酶同时切割含含目的基因的目的基因的DNA和运载体。和运载体。CCCGGGGGGCCC GATC CTAGGGATCCCCTAGGCCGGGGCC切割的碱切割的碱基序列和基序列和酶切位点酶切位点SmaMboBamHAsp限制酶限制酶根据图示分析，为获取目的基因用限制酶根据图示分析，为获取目的基因用限制酶 进行切割。进行切割。BamH、Mbo知识延伸知识延伸GGATCCCCTAGG质粒质粒GATCCTAGCCGGGGCCCCCGGGGGGCCC GATC CTAGGGATCCCCTAGGCCGGGG

8、CC切割的碱切割的碱基序列和基序列和酶切位点酶切位点SmaMboBamHAsp限制酶限制酶若将图中质粒和目的基若将图中质粒和目的基因因D 通过同种限制酶处通过同种限制酶处理后进行连接理后进行连接,形成重组形成重组质粒质粒,那么应选用的限制那么应选用的限制酶是酶是 _。BamH知识延伸知识延伸GGATCCCCTAGG质粒质粒GATCCTAGCCGGGGCC在导入重组质粒后在导入重组质粒后,为了为了筛选出含重组质粒的大筛选出含重组质粒的大肠杆菌肠杆菌,一般需要用添加一般需要用添加含含 _的培养的培养基进行培养。基进行培养。抗生素抗生素B知识延伸知识延伸CCCGGGGGGCCC GATC CTAGG

9、GATCCCCTAGGCCGGGGCC切割的碱切割的碱基序列和基序列和酶切位点酶切位点SmaMboBamHAsp限制酶限制酶特别提醒：特别提醒：限制酶切割含目的基因的限制酶切割含目的基因的DNA不能破坏目的基因不能破坏目的基因。限制酶限制酶切割质粒切割质粒时，时，至少至少保留一个标记基因保留一个标记基因。（拟核）（拟核）运载体应该具备的条运载体应该具备的条件有哪些？件有哪些？思考思考5：1 1、能自我复制、能自我复制2 2、能在受体细胞中稳定保存、能在受体细胞中稳定保存3 3、有多个酶切位点、有多个酶切位点4 4、有标记基因，便于筛选、有标记基因，便于筛选1 1、微生物、微生物 常用的受体细胞

10、有哪些？常用的受体细胞有哪些？思考思考6：优点：优点：。常用常用 ，方法，方法:.繁殖迅速、结构简单、遗传操作容易繁殖迅速、结构简单、遗传操作容易受精卵受精卵显微注射法显微注射法3 3、植物细胞、植物细胞2 2、动物细胞、动物细胞最突出的优点是最突出的优点是 .所有活细胞都可作为受体细胞所有活细胞都可作为受体细胞用原核生物作为受体细胞有什么缺点？用原核生物作为受体细胞有什么缺点？讨论：讨论：植物细胞具有全能性植物细胞具有全能性为什么？为什么？不具备真核生物的蛋白质加工系统，不具备真核生物的蛋白质加工系统，表达产物无特定的空间结构。表达产物无特定的空间结构。这可不是一般的奶！这可不是一般的奶！乳

11、乳腺腺生生物物反反应应器器人的生长激素基人的生长激素基因导入受精卵因导入受精卵在乳腺中高效在乳腺中高效合成人生长激素合成人生长激素获得转基因牛获得转基因牛疾病治疗疾病治疗人的生长激素人的生长激素转基因牛奶转基因牛奶人的生长激素人的生长激素蛋白纯化蛋白纯化制药制药将携带人的生长激素基将携带人的生长激素基因的胚胎移植到普通牛因的胚胎移植到普通牛乳乳腺腺生生物物反反应应器器如果我是绿色的小如果我是绿色的小奶牛，那岂不是晒奶牛，那岂不是晒晒太阳就可以挤出晒太阳就可以挤出牛奶了啦！牛奶了啦！畅畅想想转基因技术引起的生物变异，属于哪一类变异？转基因技术引起的生物变异，属于哪一类变异？基因重组基因重组这种变

12、异是分子水平的还是细胞水平的这种变异是分子水平的还是细胞水平的?分子水平的分子水平的转基因技术引起的变异是定向的还是不定向的转基因技术引起的变异是定向的还是不定向的?定向的定向的思维拓展思维拓展转基因技术引起的生物变异可以遗传吗？为什么？转基因技术引起的生物变异可以遗传吗？为什么？可以遗传可以遗传因为遗传物质发生了改变因为遗传物质发生了改变下图是某质粒的示意图，其中下图是某质粒的示意图，其中ori为复制必需的为复制必需的序列，序列，amp为氨苄青霉素抗性基因，为氨苄青霉素抗性基因，tet为四环为四环素抗性基因，箭头表示酶切后目的基因插入位点。素抗性基因，箭头表示酶切后目的基因插入位点。请判断：

13、请判断：课堂检测课堂检测1、基因、基因amp和和tet是一对等位基因，常作为基是一对等位基因，常作为基因工程中的标记基因。因工程中的标记基因。2、将重组质粒、将重组质粒1、2、4导入大肠杆菌，大肠导入大肠杆菌，大肠杆菌都能在含氨苄青霉素培养基上生长杆菌都能在含氨苄青霉素培养基上生长下图是某质粒的示意图，其中下图是某质粒的示意图，其中ori为复制必需的为复制必需的序列，序列，amp为氨苄青霉素抗性基因，为氨苄青霉素抗性基因，tet为四环为四环素抗性基因，箭头表示酶切后目的基因插入位点。素抗性基因，箭头表示酶切后目的基因插入位点。请判断：请判断：课堂检测课堂检测3、将重组质粒、将重组质粒4导入大肠杆菌，该菌不能在导入大肠杆菌，该菌不能在含四环素的培养基上生长含四环素的培养基上生长.