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1、现代生物技术专题,宣城中学 闫立,2008-12-4,结合图片来说一说什么是基因工程？,基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA重组技术或基因拼接技术。,基因工程培育抗虫棉的简要过程：,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),重组DNA,导入,拼接,上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？,普通棉花不具有抗虫性，科学家发现苏云金芽孢杆菌能够产生一种毒蛋白，对棉铃
2、虫有一定的杀伤作用。 试设计一个简单的方案，使棉花对棉铃虫也有抵抗作用.,一、限制性核酸内切酶“分子手术刀”,思考： 1、怎样从苏云金芽孢杆菌体内提取毒蛋白基因？ 2、这类酶主要在哪些生物中能够找得到？为什么主要存在于这一类生物？ 3、这一类酶有什么作用？,黏性末端：被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的 核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。,一、限制性核酸内切酶“分子手术刀”,大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，例如，EcoR、Sma，也有少数有4、5或8个核苷酸组成。,中轴线,大肠杆菌的一种限制酶（EcoR)能识别GAATTC序列，SmaI识别CCCGGG序
3、列:,黏性末端,平末端,一、限制性核酸内切酶“分子手术刀”,当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，产生的是平末端。,当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，产生的是黏性末端。,一、限制性核酸内切酶“分子手术刀”,一、限制性核酸内切酶“分子手术刀”,主要是从原核生物中分离纯化出来的一类酶。,1、来源：,4000种,2、种类：,3、作用：,识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。(6个,4、5、8个),形成两种末端,4、结果：,要想获得某个目的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？一个目的基因有几个黏性末端？,要切两个切口，产
4、生四个黏性末端，两个。,如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？,会产生相同的黏性末端。,是不是把两者的黏性末端黏合起来，这样就真的合成 重组的DNA分子了?,思考题：,磷酸二酯键,DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，即把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子就形成了。,二、DNA连接酶“分子缝合针”,思考： DNA连接酶作用是什么？是不是把两者的黏性末端黏合起来，这样就真的合成了重组的DNA分子? DNA连接酶和DNA聚合酶的区别是什么？,1、种类： 2、作用部位：,Ecoli DNA连接酶（黏性末端） T4 DNA连接酶 （黏性末端和平末端）,磷
5、酸二酯键,DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，即把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子就形成了。,二、DNA连接酶“分子缝合针”,三、基因进入受体细胞的载体“分子运输车”,思考讨论：,1、怎样把毒蛋白基因装载到分子运输车上？ 2、毒蛋白基因进入棉花细胞后，分子运输车怎样保证它能稳定的存在？ 3、毒蛋白基因是否进入棉花细胞我们怎样才能觉察？ 4、分子运输车进入到棉花细胞后能否对棉花本身的安全造成威胁？,三、基因进入受体细胞的载体“分子运输车”,能自我复制 有切割位点 有标记基因 对受体细胞无害,1、作为载体的必要条件,质粒（最常用）、噬菌体的衍生物和动植物病毒等,2、常用的运载体,注意：真正用作运载体的质粒都 是人工改造过的。,
