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专题1 基因工程
　　基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。也就是按照人们的意愿，把一种生物的个别基因 出来，加以 ，然后放到另一种生物的细胞里，定向地 生物的遗传性状。基因工程是在DNA 水平上进行设计施工。
基因工程
提取
修饰改造
改造
分子
甲生物
乙生物
取出优秀基因
“剪切”
“拼接”　
新类型
表达　
新的生物产品　
转基因技术
转基因
鱼
基因工程产品
1.1 DNA重组技术的基本工具
限制性核酸内切酶——“分子手术刀”
DNA连接酶——“分子缝合针”
基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
一、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”
限制酶
一、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”
限制性内切酶
重播
一、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”
黏性末端和平末端
实例 1：
1、下列关于限制酶的说法正确的是（ ）
A.限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中少
B.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
C.不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端
D.限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键
答案：B
1.作用：
2.种类：
（1）E·coliDNA连接酶(大肠杆菌)
（2）T4DNA连接酶（T4噬菌体）
恢复被限制酶切开的磷酸二酯键
二、DNA连接酶——“分子缝合针”
重播
两种连接酶区别：
E·coliDNA连接酶 T4DNA连接酶
黏性末端
平末端
效率低
三、基因进入受体细胞的载体－“分子运输车”
作为载体的必要条件
能自我复制
有切割位点
能与目的基因结合
能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内复制并表达；
有遗传标记基因
对受体细胞无害、容易分离
比较容易得到
质粒
质粒是基因工程最常用的运载体，它广泛地存在于细菌中，是细菌染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子，大小只有普通细菌拟核DNA的百分之一。
要对天然质粒进行人工改造
载体的种类：（1）质粒
（2）λ噬菌体的衍生物
（3）某些动植物病毒
三、基因进入受体细胞的载体－“分子运输车”
1、基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是 （ ）
A、人工合成目的基因
B、目的基因与运载体结合
C、将目的基因导入受体细胞
D、目的基因的检测和表达
C
练习
2、下列黏性末端属于同种内切酶切割而成的
是（ ）
A、①② B、①③ C、①④ D、②③
T C G
A G C T T A A
A G
G T T C C A
A G C T T C
A G
A A T T C
G
③
①
②
④
3、下列哪一种酶是基因工程的工具酶（ ）
A、DNA连接酶 B、DNA酶
C、RNA酶 D、运载体
选我
A
选我
A
记住了
练习
4、在基因工程中，切割运载体和含有目的基因的DNA片段，需使用（ ）
同种限制酶 B. 两种限制酶
同种连接酶 D. 两种连接酶
5、基因工程常用的受体细胞有（ ）
(1)大肠杆菌 （2）枯草杆菌
（3）支原体 （4）动植物细胞
A. （3）（4） B. （1）（2）（4）
C. （2）（3）（4） D. （1）（2）（3）
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
练习
1.2基因工程的基本操作程序
一、目的基因的获取
（1）目的基因
目的基因：编码蛋白质的基因；
与生物抗逆性，
优良品质，
生物药物和保健品
毒物降解
工业所需酶等
相关的基因。
获取目的基因
从基因文库中获取
利用PCR技术扩增
利用化学方法人工合成
原核细胞的基因结构
真核细胞的基因结构
编码区
（间隔、不连续）
外显子：能编码蛋白质的DNA序列
内含子：不能编码蛋白质的DNA序列
非编码区：与原核生物具有相似功能的启动子、终止子
基因的种类
（1）编码蛋白质的基因：包括结构基因和调节基因。
（2）没有翻译产物的基因：如rRNA基因和tRNA基因。
（3）不能转录的DNA片段：如操纵基因。
（2）目的基因的获取
1、基因文库
基因组文库：含一种生物的全部基因
部分基因文库（cDNA）：
含一种生物的一部分基因
基因组文库和部分基因文库
2、利用PCR技术扩增目的基因
PCR（多聚酶链式反应）：
生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。
DNA受热变性解链
引物与单链结合
DNA聚合酶作用下延伸
循环
利用PCR技术扩增目的基因
原理:
DNA双链复制
前提:
要有一段已知目的基因的脱氧核苷酸序列，以便合成引物。
二、基因表达载体的构建（核心）
基因表达载体的组成：
目的基因
启动子
终止子
标记基因
三、将目的基因导入受体细胞
转化： 目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
（1）将目的基因导入植物细胞
农杆菌转化法：农杆菌自然条件下感染双子叶植物和裸子植物。
基因枪法（微弹轰击法）：利用金属颗粒将表达载体DNA打入受体细胞。
花粉管通道法：基因借助花粉管通道进入受体细胞。
（2）将目的基因导入动物细胞
显微注射技术：利用显微注射仪将目的基因注入受精卵。
（3）将目的基因导入微生物细胞
微生物细胞优点：
繁殖快、
多为单细胞、 遗传物质相对少。
步骤：
用Ca2+处理，成为感受态细胞；
表达载体DNA溶于缓冲液与感受态细胞 混合，完成转化过程。
Ca2+处理
检测:
是否插入目的基因
是否转录mRNA
是否翻译蛋白质
鉴定:
功能活性鉴定
抗性鉴定
DNA分子杂交技术
分子杂交技术
抗原—抗体杂交
抗虫或抗病的接种实验
四、目的基因的检测与鉴定
四、目的基因的检测与鉴定
归纳: 基因工程的基本操作程序
获取目的基因
从基因文库
利用PCR
化学方法人工合成
构建基因表达载体
目的基因、启动子、终止子、标记基因
将目的基因导入受体细胞
农杆菌转化法、显微注射法
目的基因的检测与鉴定
检测：是否插入、转录、翻译

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