基因工程復(fù)習(xí)課件

非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)外顯子內(nèi)含子終止子基因的結(jié)構(gòu)啟動(dòng)子原核真核2仔細(xì)觀察各限制酶識(shí)別的特定序列有何特點(diǎn)？限制酶的識(shí)別序列特點(diǎn)限制酶所識(shí)別的序列的特點(diǎn)是：呈現(xiàn)堿基互補(bǔ)對(duì)稱，無論是6個(gè)堿基還是4個(gè)堿基，都可以找到一條中心軸線，中軸線兩側(cè)的雙鏈DNA上的堿基是反向?qū)ΨQ重復(fù)排列的（回文序列）G1’2’3’4’5’1’2’3’4’5’A3’,5’-磷酸二酯鍵3’端5’端3’端5’端磷酸二酯鍵

黏性末端黏性末端EcoRI限制酶的切割

被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個(gè)伸出的核苷酸，他們之間正好互補(bǔ)配對(duì)，這樣的切口叫黏性末端。SmaI只能識(shí)別CCCGGG序列，并在C和G之間切開。中軸線SmaI限制酶的作用在G與C之間切割平末端平末端SmaI限制酶的切割當(dāng)限制酶從識(shí)別序列的中心軸線處切開時(shí)，切開的DNA兩條單鏈的切口，是平整的，這樣的切口叫平末端。兩DNA片段要具有互補(bǔ)的黏性末端才能拼起來DNA連接酶的縫合作用可把黏性末端之間的縫隙“縫合”起來，注意：DNA連接酶可連接雙鏈DNA中的DNA單鏈缺口，但不能連接單鏈DNA！DNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎？T4DNA連接酶還可把平末端之間的縫隙“縫合”起來，但效率較低DNA連接酶的縫合作用把切下來的DNA片段拼接成新的DNA，即將脫氧核糖和磷酸連接起來催化形成磷酸二酯鍵“分子縫合針”DNA連接酶的作用位點(diǎn)AATTGCAATTAATTDNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶的作用返回DNA連接酶DNA聚合酶相同點(diǎn)作用實(shí)質(zhì)化學(xué)本質(zhì)不同點(diǎn)模板作用對(duì)象

作用結(jié)果 用途都能催化形成磷酸二酯鍵都是蛋白質(zhì)

不需要需要形成完整的重組DNA分子形成DNA的一條鏈基因工程DNA復(fù)制DNA連接酶與DNA聚合酶的比較只能將單個(gè)核苷酸連接到已有的DNA片段上，形成磷酸二酯鍵在兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵基因工程基因工程的基本工具基因工程的操作程序基因工程的應(yīng)用分子手術(shù)刀

分子縫合針

分子運(yùn)輸車

來源識(shí)別序列特點(diǎn)種類

作用特點(diǎn)作用位點(diǎn)分類條件其它常用目的基因的獲取

基因表達(dá)載體的構(gòu)建目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)和鑒定

植物基因工程

動(dòng)物基因工程

基因工程生產(chǎn)的藥物基因治療蛋白質(zhì)工程

崛起緣由

原理流程

前景

（一）分子水平1.檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因提取受體生物全部DNA適當(dāng)限制酶切割DNA片段用同位素標(biāo)記的目的基因雜交顯出雜交帶（表明目的基因已插入）分子雜交技術(shù)2.檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA

提取受體生物的mRNA用同位素標(biāo)記的目的基因片段雜交顯出雜交帶（表明目的基因已轉(zhuǎn)錄出了mRNA）檢測(cè)DNA利用的是DNA與DNA雜交，檢測(cè)mRNA利用的是DNA與mRNA雜交。3.檢測(cè)目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì)抗原—抗體雜交技術(shù)提取受體生物的蛋白質(zhì)與相應(yīng)抗體雜交顯出雜交帶（表明目的基因已形成蛋白質(zhì)產(chǎn)品）專題1基因工程

基因工程是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，并通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。由于基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，因此又叫做DNA重組技術(shù)?；蚬こ痰母拍睿夯蚬こ痰膭e名基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)操作環(huán)境生物體外操作對(duì)象基因

操作水平DNA分子水平

基本過程剪切→拼接→導(dǎo)入→表達(dá)結(jié)果定向產(chǎn)生人類需要的基因產(chǎn)物

基因工程基因工程的基本工具基因工程的操作程序基因工程的應(yīng)用分子手術(shù)刀

分子縫合針

分子運(yùn)輸車

來源識(shí)別序列特點(diǎn)種類

作用特點(diǎn)作用位點(diǎn)分類條件其它常用目的基因的獲取

基因表達(dá)載體的構(gòu)建目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)和鑒定

植物基因工程

動(dòng)物基因工程

基因工程生產(chǎn)的藥物基因治療蛋白質(zhì)工程

崛起緣由

原理流程

前景

來源識(shí)別序列特點(diǎn)作用特點(diǎn)作用結(jié)果“限制性核酸內(nèi)切酶——分子手術(shù)刀”主要從原核生物中分離純化而來，4000多種1、識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列2、使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。形成兩種末端：黏性末端或平末端脫氧核苷酸反向?qū)ΨQ一把切下來的DNA片段拼接成新的DNA，即將脫氧核糖和磷酸連接起來催化形成磷酸二酯鍵“分子縫合針”DNA連接酶的作用位點(diǎn)21類型來源功能相同點(diǎn)差別E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶大腸桿菌T4噬菌體恢復(fù)磷酸二酯鍵只能連接黏性末端能連接黏性末端和平末端(效率較低)“分子縫合針”——DNA連接酶二載體的作用載體的必要條件載體的種類“分子運(yùn)輸車”——運(yùn)載體1）能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存。2）具多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接。3）具有某些標(biāo)記基因，便于進(jìn)行鑒定和選擇。4）必須是安全的，對(duì)受體細(xì)胞無害。5）載體DNA分子應(yīng)大小適中，以便于提取和操作1）作為運(yùn)載工具，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中2）在受體細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量復(fù)制①細(xì)菌的質(zhì)粒3.線粒體和綠色植物的葉綠體②病毒：λ噬菌體衍生物、動(dòng)植物病毒等。

三有標(biāo)記基因的存在，可用含青霉素的培養(yǎng)基鑒別。有切割位點(diǎn)能復(fù)制并帶著插入的目的基因一起復(fù)制質(zhì)?！懵兜?、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的、獨(dú)立于細(xì)菌染色體（即擬核DNA）之外，并具有自我復(fù)制能力的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子。最常用運(yùn)載體——質(zhì)粒

實(shí)際上在基因工程操作中，真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過人工改造的?；蚬こ痰幕静僮鞒绦?、目的基因的獲取2、基因表達(dá)載體的構(gòu)建3、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞4、目的基因的檢測(cè)與鑒定一、目的基因的獲取1、目的基因主要是指______________________編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因2、獲取目的基因的常用方法（1）從基因文庫中獲?。?）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增（3）人工合成PCR技術(shù)原理：前提：原料方式PCR擴(kuò)增儀DNA雙鏈復(fù)制一段已知目的基因的核苷酸序列：以_____方式擴(kuò)增，即____（n為擴(kuò)增循環(huán)的次數(shù)）指數(shù)2n模板DNA；DNA引物；四種脫氧核苷酸；熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）；離子引物

過程變性、退火、延伸三步曲變性：加熱至90～95℃雙鏈DNA解鏈成為單鏈DNA退火：冷卻至55～60℃部分引物與模板的單鏈DNA的特定互補(bǔ)部位相配對(duì)和結(jié)合延伸：加熱至70～75℃以目的基因?yàn)槟０澹铣苫パa(bǔ)的新DNA鏈變性退火延伸（3）人工合成1、根據(jù)已知的氨基酸