研究人员评估表明糖尿病死亡率现 已居全世界疾病死亡率之首。目前中国 糖尿病患者人数已居世界第二位，预计 二二五年时更将达五千九百三十万人。,治疗糖尿病特效药,胰岛素,每100kg 猪或牛的胰腺中仅可提取45g。,1979年，美国将人的胰岛素基因 重组到大肠杆菌内，实现了细菌生产 胰岛素，大大降低了生产成本。,1979年，美国将人的胰岛素基因 重组到大肠杆菌内，实现了细菌生产 胰岛素，大大降低了生产成本。,基因工程,基因工程,按照人们的愿望，进行严格设计，并通过体外DNA重组和转基因技术，创造出新生物类型和产品。,基因工程,按照人们的愿望，进行严格设计，并通过体外DNA重组和转基因技术，创造出新生物类型和产品。,转基因或DNA重组技术,问题探讨,苏云金杆菌含有一种可以合成毒蛋白的基因。,问题探讨,普通棉花 抗虫棉,苏云金杆菌含有一种可以合成毒蛋白的基因。 让细菌的毒蛋白基因在棉花细胞中表达，可培育出抵抗棉铃虫害的抗虫棉。,想一想需要做哪些关键工作？,想一想需要做哪些关键工作？,想一想需要做哪些关键工作？,想一想需要做哪些关键工作？,想一想需要做哪些关键工作？,想一想需要做哪些关键工作？,想一想需要做哪些关键工作？,想一想需要做哪些关键工作？,Sma,Sma,平末端 平末端,EcoR,EcoR,EcoR,黏性末端,黏性末端,1. 主要来源： 2. 种类： 3. 作用特点： 4. 作用结果：,一、限制性核酸内切酶“分子手术刀”,原核生物,4000种,1. 主要来源： 2. 种类： 3. 作用特点： 4. 作用结果：,一、限制性核酸内切酶“分子手术刀”,识别特定核苷酸序列，切断磷酸二酯键。具特异性。,原核生物,4000种,1. 主要来源： 2. 种类： 3. 作用特点： 4. 作用结果：,一、限制性核酸内切酶“分子手术刀”,识别特定核苷酸序列，切断磷酸二酯键。具特异性。,原核生物,产生黏性末端或平末端,4000种,1. 主要来源： 2. 种类： 3. 作用特点： 4. 作用结果：,一、限制性核酸内切酶“分子手术刀”,要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？,要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？,要切两个切口。,要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？,要切两个切口。,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？,要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？,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？,会产生相同的末端。,要切两个切口。,G A A T T C,C T T A A G,G A A T T C,C T T A A G,G,C T T A A,A A T T C,G,用同种限制酶切割,G A A T T C,C T T A A G,G,C T T A A,A A T T C,G,G,C T T A A,A A T T C,G,用同种限制酶切割,G A A T T C,C T T A A G,G,C T T A A,A A T T C,G,G,C T T A A,A A T T C,G,用同种限制酶切割,G A A T T C,C T T A A G,G,C T T A A,A A T T C,G,G,C T T A A,A A T T C,G,用同种限制酶切割,G A A T T C,C T T A A G,G,C T T A A,A A T T C,G,G,C T T A A,A A T T C,G,用同种限制酶切割,“分子缝合针” : DNA连接酶, 分类： Ecoli DNA连接酶 T4 DNA连接酶 作用：,二、“分子缝合针” DNA连接酶,Ecoli DNA连接酶 或T4DNA连接酶,Ecoli DNA连接酶 或T4DNA连接酶,Ecoli DNA连接酶 或T4DNA连接酶,可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，,即恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键,T4 DNA连接酶还可把平末端之间的缝隙“缝合”起来，但效率较低,DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？为什么？,DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？为什么？,不是一回事。 相同点：形成磷酸二酯键 不同点：1）DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段上，形成磷酸二酯键；而DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键 2） DNA聚合酶需要以一条DNA链为模板；而DNA连接酶不需要模板。,载体需要的条件：,作为分子运输车载体，如果没有切割位点将会怎样？,三、“分子运输车” 基因进入受体细胞的载体,三、“分子运输车” 基因进入受体细胞的载体,载体需要的条件：,作为分子运输车载体，如果没有切割位点将会怎样？,有1多个限制酶切点,三、“分子运输车” 基因进入受体细胞的载体,载体需要的条件：,作为分子运输车载体，如果没有切割位点将会怎样？,霍乱菌的质粒有多个限制酶切点，你会用它来做分子运输车吗？,有1多个限制酶切点,三、“分子运输车” 基因进入受体细胞的载体,载体需要的条件：,作为分子运输车载体，如果没有切割位点将会怎样？,霍乱菌的质粒有多个限制酶切点，你会用它来做分子运输车吗？,有1多个限制酶切点,对受体细胞无害,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？,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？,导入基因能在受体细胞中复制、表达,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？,目的基因有没有进入受体细胞，如何去发现？,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,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？,目的基因有没有进入受体细胞，如何去发现？,导入基因能在受体细胞中复制、表达,常用运载体： 细菌的质粒 噬菌体或某些动植物病毒,质粒的特点,质粒的特点,1.细胞染色体(或拟核DNA分子)外能自主复制的小型环状DNA分子；,质粒的特点,1.细胞染色体(或拟核DNA分子)外能自主复制的小型环状DNA分子； 2.质粒的存在对宿主细胞无影响；,质粒的特点,1.细胞染色体(或拟核DNA分子)外能自主复制的小型环状DNA分子； 2.质粒的存在对宿主细胞无影响； 3.质粒的复制只能在宿主细胞内完成。,载体的 一段DNA,含毒蛋白基因的细菌DNA片段,模拟制作：,在特定部位对载体DNA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间连接。,1.以下说法正确的是 （ ） A. 所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B. 质粒是基因工程中唯一的运载体 C. 运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接 D. DNA连接酶使黏性末段的碱基之间形成氢键,练习,1.以下说法正确的是 （ ） A. 所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B. 质粒是基因工程中唯一的运载体 C. 运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接 D. DNA连接酶使黏性末段的碱基之间形成氢键,C,练习,2. 不属于质粒被选为基因运载体的理由是 （ ） A. 能复制 B. 有多个限制酶切点 C. 具有标记基因 D. 它是环状DNA,2. 不属于质粒被选为基因运载体的理由是 （ ） A. 能复制 B. 有多个限制酶切点 C. 具有标记基因 D. 它是环状DNA,D,