專題一-基因工程復習課課件

一、基因工程的工具及其操作程序1．基因工程的基本工具限制酶DNA連接酶載體切割目的基因和載體連接DNA片段，形成重組DNA攜帶目的基因進入受體細胞核苷酸的脫氧核糖與磷酸間形成的磷酸二酯鍵一、基因工程的工具及其操作程序限制酶DNA連接酶載體切割目的1(1)識別特定的核苷酸序列(2)在特定位點上切割(1)E·coliDNA連接酶只連接黏性末端(2)T4DNA連接酶連接黏性末端和平末端(1)能在宿主細胞內(nèi)穩(wěn)定存在并大量復制(2)有多個限制酶切割位點(3)具有特殊的標記基因EcoRⅠ限制酶SmaⅠ限制酶E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶質粒、噬菌體、動植物病毒(1)識別特定的核苷酸序列(1)E·coliDNA連接酶只21.限制酶不切割自身DNA的原因是：原核生物不存在該酶的識別序列或識別序列已經(jīng)被修飾。2.DNA連接酶起作用時不需要模板。2.載體(1)作用①將目的基因轉移到宿主細胞內(nèi)。②利用它在宿主細胞內(nèi)對目的基因進行大量復制。(2)具備的條件①能在宿主細胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復制。②有多個限制酶切割位點。③具有特殊的標記基因，以便進行篩選。1.限制酶不切割自身DNA的原因是：原核生物不存在該酶的識31.獲取目的基因和切割載體時使用同一種限制酶，目的是產(chǎn)生相同的黏性末端。2.獲取一個目的基因需限制酶切割兩次，共產(chǎn)生4個黏性末端或平末端。3.限制酶切割位點的選擇必須保證標記基因的完整性，以便于檢測和篩選。1.獲取目的基因和切割載體時使用同一種限制酶，目的是產(chǎn)生相42.基因工程的基本操作程序(1)目的基因的獲?、購幕蛭膸熘蝎@取目的基因優(yōu)點：有了基因文庫，就可以隨時從中提取所需要的目的基因，引入受體細胞使之表達。目的基因的獲取

基因表達載體的構建

將目的基因導入受體細胞

目的基因的檢測與鑒定2.基因工程的基本操作程序目的基因的獲取5②人工合成目的基因②人工合成目的基因6③利用PCR技術擴增目的基因a．PCR：是一項在生物體外復制特定DNA片段的核酸合成技術。PCR擴增是獲取目的基因的一種非常有用的方法，也是進行分子鑒定和檢測的一種很靈敏的方法。b．目的：通過指數(shù)式擴增獲取大量的目的基因。(2)基因表達載體的構建①目的：使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并可以遺傳給下一代，并使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。③利用PCR技術擴增目的基因使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，7(2)基因表達載體的構建方法(2)基因表達載體的構建方法8

(1)一般來說，天然載體往往不能滿足人類的所有要求，因此人們根據(jù)不同的目的和需要，需要對某些天然的載體進行人工改造。(2)插入的目的基因的表達需要調控序列，因而用作載體的質粒的插入部位之前需有啟動子，之后需有終止子。 (1)一般來說，天然載體往往不能滿足人類的所有要求，因此91．(2009年濰坊模擬)質粒作為“分子運輸車”的條件是 ()①能夠自我復制②雙鏈環(huán)狀DNA分子③有多個限制酶切點④有標記基因⑤真核細胞中沒有A．①②③④⑤ B．①②③④C．①③④ D．②③⑤【答案】

C1．(2009年濰坊模擬)質粒作為“分子運輸車”的條件是 102．(2009年南通調研)下列關于基因表達載體構建的相關敘述，不正確的是

()A．需要限制酶和DNA連接酶B．必須在細胞內(nèi)進行C．抗生素抗性基因可作為標記基因D．啟動子位于目的基因的首端【答案】B2．(2009年南通調研)下列關于基因表達載體構建的相關敘述11(3)將目的基因導入受體細胞①目的：目的基因進入受體細胞內(nèi)并在受體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程。②受體細胞種類不同，導入方法不同。(3)將目的基因導入受體細胞12專題一-基因工程復習課ppt課件13③受體生物不同，所用的受體細胞種類也不相同。a．植物：可以是卵細胞(受精卵)、體細胞(可經(jīng)組織培養(yǎng)成為完整植株)。b．動物：受精卵(因為體細胞的全能性受到嚴格限制)。④轉化實質：目的基因整合到受體細胞染色體基因組中。③受體生物不同，所用的受體細胞種類也不相同。14基因工程中受體細胞的選擇基因工程的目的不同，可選用的受體細胞不同。(1)培育轉基因動物，受體細胞一般選用受精卵。(2)培育轉基因植物，受體細胞可選用受精卵或體細胞，若選用體細胞，再通過植物組織培養(yǎng)，即可獲得轉基因植株。(3)若生產(chǎn)基因工程藥品，受體細胞一般選用細菌，利用細菌繁殖速度快的特點，可在短期內(nèi)獲得大量產(chǎn)品。基因工程中受體細胞的選擇15(4)目的基因的檢測與鑒定DNA分子雜交技術(DNA和DNA之間)核酸分子雜交技術(DNA和mRNA之間)蛋白質分子雜交(抗原和抗體之間)是否成功顯示出雜交帶同上同上(4)目的基因的檢測與鑒定DNA分子雜交技術(DNA和DNA16專題一-基因工程復習課ppt課件17【例2】

(2009·福建高考·T32)轉基因抗病香蕉的培育過程如圖所示。質粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四種限制酶切割位點。請回答：(1)構建含抗病基因的表達載體A時，應選用限制酶__________________，對_________________

進行切割。(2)培養(yǎng)基中的卡那霉素會抑制香蕉愈傷組織細胞的生長，欲利用該培養(yǎng)基篩選已導入抗病基因的香蕉細胞，應使基因表達載體A中含有______________，作為標記基因。PstⅠ、EcoRⅠ含抗病基因的DNA、質?？箍敲顾鼗颉纠?】(2009·福建高考·T32)轉基因抗病香蕉的培育181.使用限制酶切割目的基因和質粒時，既要保證形成相同黏性末端，又要考慮保證目的基因和質粒中的標記基因的完整性。2.標記基因是鑒別受體細胞中是否含目的基因的依據(jù)。利用質粒作載體時往往利用其上的某抗性基因作標記基因，又可利用其抗性在適當?shù)倪x擇培養(yǎng)基上選擇培養(yǎng)。1.使用限制酶切割目的基因和質粒時，既要保證形成相同黏性末19二、基因工程的應用成果及蛋白質工程1．基因工程的應用成果(1)乳腺生物反應器與微生物生產(chǎn)的比較二、基因工程的應用成果及蛋白質工程20專題一-基因工程復習課ppt課件21(2)基因治療(2)基因治療22

基因治療是治療人類遺傳病的根本方法，但由于尚未全面了解基因調控機制和疾病的分子機理，基因治療只處于初期的臨床試驗階段。 基因治療是治療人類遺傳病的根本方法，但由于尚未全面了解基232．蛋白質工程(1)概念：是指以蛋白質分子的結構規(guī)律及其與生物功