基因工程及其应用-课件VIP免费

第2节基因工程及其应用如果可以，你最希望增加哪种生物的哪种基因？如果给我蛛丝蛋白基因，我就是蜘蛛侠！想象与现实课题：如何用大肠杆菌来生产人的胰岛素？糖尿病患者需要终生注射胰岛素。长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取胰岛素，1t胰腺只能提取40-50g，其产量之低和价格之高可想而知。读一读：教材P102-103页，并思考下列问题：探究活动一：让大肠杆菌生产人的胰岛素为了得到能生产胰岛素的大肠杆菌，需要提取人的什么基因？再把该基因放到哪里去？怎样才能放进去？探究活动一：让大肠杆菌生产人的胰岛素做一做：利用分发的实验材料制作能生产胰岛素的大肠杆菌比一比：哪个小组完成的最快？实验材料模拟对象纸带纸环剪刀胶带塑料罐人的DNA分子运载体限制酶连接酶大肠杆菌想一想：探究活动一：让大肠杆菌生产人的胰岛素【问题1】为了将胰岛素基因导入大肠杆菌，你使用了哪些工具？1、基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶(限制酶)二、基因工程的基本工具【问题2】限制酶为什么能够准确地将胰岛素基因从人的DNA上切割下来？GAATTCCTTAAGEcoRⅠ只能识别GAATTC序列，并在G和A之间切割DNA。CTTCATCAATTCCCTAAGAAGTAGCTAAGGGATTGGCATCTTAAGATTCCGTAG双链DNACCCGGGGGGCCCSmaⅠ：只能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切开。CTCCCGGAATTCCCTAAGAGGGCCCTAAGGGATTGGCATCTTAAGATTCCGTAG双链DNA常见限制酶的识别序列及酶切位点：①特异性：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。通过认识这些限制酶，你觉得限制酶有什么特点？1978年诺贝尔生理学或医学奖探究活动二：限制酶切割DNA任务：假设剪刀模拟的是限制酶EcoRⅠ，请用此酶处理你拿到的两条具有一定碱基序列的纸带（分别表示人类和大肠杆菌的一段DNA）。两条DNA分子的碱基序列是否相同？在用剪刀剪切纸带之前，你首先要做的是什么？想一想：【问题3】限制酶切割的是DNA分子结构中的哪个位置呢？DNA平面结构②作用位点：磷酸二酯键注意：限制酶切割的是磷酸二酯键，而不是碱基之间的氢键。思考：不同的DNA分子用同种限制酶切割后形成的黏性末端是否是相同的？③作用结果：产生的两个末端相同；两个末端伸出的碱基之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。【问题4】限制酶切割DNA分子后形成的两个切口（末端）有什么特点？SmaⅠ：只能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切开。CCCGGGGGGCCCCCCGGGGGGCCC平末端思考：是不是所有的限制酶切割DNA之后形成的都是黏性末端呢？探究活动三：DNA连接酶连接DNA片段任务：假设胶带模拟的是DNA连接酶，请用此酶将“活动二”中切开的人类DNA与大肠杆菌DNA连接起来。【问题5】DNA连接酶连接的是DNA分子的哪个结构？2、基因的“针线”—DNA连接酶二、基因工程的基本工具CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAGGGCATCTTAAAATTCCGTAG同种限制酶切割后产生的黏性末端可以通过形成键“黏”在一起，但这还不是正常的DNA分子，因为尚未形成。碱基互补配对氢磷酸二酯键想一想：探究活动一：让大肠杆菌生产人的胰岛素【问题6】纸环在实验中起什么作用？纸环上的抗氨苄青霉素基因有什么作用？3、基因的运载体（分子运输车）二、基因工程的基本工具①作用：将目的基因送入受体细胞②具备条件：a.具有标记基因，便于判断是否进入到受体细胞中b.具有酶切位点，以便外源基因插入c.能在宿主细胞中复制和表达小资料：质粒存在于许多细菌以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双链环状DNA分子。除了质粒，常用的运载体还有哪些？想一想：探究活动一：让大肠杆菌生产人的胰岛素【问题7】将人的胰岛素基因转入大肠杆菌中表达可划分为哪几个大的步骤？1、提取目的基因三、基因工程的基本步骤胰岛素基因(目的基因)限制酶人的DNA分子2、目的基因与运载体结合三、基因工程的基本步骤目的基因黏性末端黏性末端限制酶重组DNADNA连接酶质粒同种相同请完成概念图：1980年，伯格和桑格因成功地构建了第一个体外重组DNA分子而获得诺贝尔化学奖。3、将目的基因导入受体细胞三、基因工程的基本步骤基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌、动植物细胞等。为...