《基因工程复习》PPT课件.ppt

1.5 基因工程复习课,专题1 基因工程,一、基因工程的概念 。 二、基因工程的基本工具 1.“分子手术刀” （1）来源：主要是从 中分离纯化出来的。（2）功能：使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的 键断开.（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式： 和 . 2.“分子缝合针” 。与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将 加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接 的末端，形成磷酸二酯键。,限制性内切酶,原核生物,磷酸二酯,黏性末端,平末端,DNA连接酶,单个核苷酸,两个DNA片段,自主检测,3.“分子运输车” 。 （1）载体具备的条件： 。 。 。 （2）最常用的载体是 ,它是一种裸露的、结构简单的、独立于 ，并具有 的双链 DNA分子。 （3）其它载体： 。 三、基因工程的基本操作程序 第一步： 。 1.目的基因是指： 。 2.人工合成目的基因常用方法有 和 。,载体,能在受体细胞中复制并稳定保存,具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入,具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择,质粒,细菌染色体DNA之外,自我复制能力,环状,噬菌体的衍生物、动植物病毒,目的基因的获取,编码蛋白质的结构基因,反转录法,化学合成,第二步： 。 1.组成： 。 （1）启动子：是一段有特殊结构的 ，位于基因的 ，是 识别和结合的部位，能驱动基因转录出 ，最终获得所需的 。 （2）终止子：也是一段有特殊结构的 ，位于基因的 。 （3）标记基因：是为了鉴定受体细胞中是否含有 ，从而将 筛选出来。常用的标记基因是 。,基因表达载体的构建,目的基因,启动子,终止子,标记基因,DNA片段,首端,RNA聚合酶,mRNA,蛋白质,DNA片段,尾端,目的基因,含目的基因的细胞,抗生素基因,第三步： 。 1.转化的概念： . 。,将目的基因导入受体细胞,2.常用的转化方法：,将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是 。 农杆菌特点，易感染 植物和裸子植物，而对大多数 植物没有感染力； 将目的基因导入动物细胞：最常用的方法 。此方法的受体细胞多是 。 第四步： 。 1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入 ，方法是采用 。 2.其次还要检测目的基因是否转录出了 ，方法是采用 。 3.最后检测 ，方法是从转基因生物中提取 ，用相应的 进行 。 4.有时还需进行 的鉴定。,农杆菌转化法,单子叶,双子叶,显微注射技术,受精卵,目的基因的检测和表达,目的基因,DNA分子杂交技术,mRNA,用标记的目的基因作探针与mRNA杂交,目的基因是否翻译成蛋白质,蛋白质,抗体,抗原抗体杂交,个体生物学水平,磷酸二酯键,作用部位：_,磷酸二酯键,B. DNA连接酶,特点：_。,作用：能切断外来的_。,DNA,(两个“特定”）,作用部位：_,（3）主干知识,磷酸二酯键,特异性,A.限制性内切酶,点拨:,EcoR,2.运载体：常用质粒 质粒特点：,1、细菌染色体外很小的双链环状DNA分子 2、能自我复制并在受体细胞中稳定存在 3、有一个或多个限制酶切点 4、有特殊的遗传标记基因,注意：真正用作运载体的质粒都是人工改造过的。,点拨:,（4）易错点提醒,运载体不是酶。 限制性内切酶和DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键。 DNA分子中氢键的形成不需要酶的催化。 数量关系：限制酶切线性DNA一个切口，可得2个DNA片段；切环状DNA一个切口，可得1个DNA片段.,目的基因与运载体结合需要的工具酶： _。,B.目的基因与运载体结合,目的基因与运载体结合的结果可能有： _。,同种限制性内切酶和DNA连接酶,目的基因与目的基因结合；质粒与质粒结合；目的基因与质粒结合,（4）易错点提醒,分子水平: 检测基因是否导入了细胞DNA分子杂交； 检测基因是否转录出了mRNA用基因探针与mRNA杂交； 检测基因是否表达出蛋白质提取蛋白质，用抗体与抗原特异性结合。 个体水平:如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。,A. 检测方法:,B. 基因工程步骤中，只有第一、二、四步发生碱基互补配对。,A. 基因诊断的原理：_,DNA分子杂交,（3）主干知识点,B. 基因治疗的原理： 把_导入有_的细胞中，达到治疗疾病的目的。,正常的外源基因,基因缺陷,（4）易错点提醒,若受精卵时进行基因治疗，则个体中每个细胞都含有正常基因。若对患者局部进行基因治疗，则只有该部位有正常基因。 基因治疗不能使缺陷基因改变为正常基因。 DNA黏性末端黏合，不属于DNA分子杂交。,如下图所示，两个核酸片段在适宜的条件下，经X酶的催化作用，发生下述变化，则X酶是（ ） ADNA连接酶 BRNA聚合酶 CDNA聚合酶 D限制酶,A,例题1,采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵，培育出了转基因羊。但是，人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。以下有关叙述，正确的是( ) A.人体细胞中凝血因子基因编码区的碱基对数目，等于凝血因子氨基酸数目的3倍 B.在该转基因羊中，人凝血因子基因存在于乳腺细胞，而不存在于其他体细胞中 C.可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵 D.人凝血因子基因开始转录后，DNA连接酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA,C,继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生 物反应器的研究也取得了一定进展。最近科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答下列问题： （1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是 。 （2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入 . 中，原因 . 。 （3）通常采用 技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。 （4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的 . 细胞中特异表达。 （5）为使外源基因在后代长期保持，可将转基因小鼠体细胞的 转入 细胞中构成重组细胞，使其发育成与供体具有相同性状的个体。该技术称为 。,显微注射法,受精卵（或早期胚胎）,DNA分子杂交（核酸探针）,去核的卵,膀胱上皮,细胞核,核移植（或克隆）,（1）获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的 处，DNA连接酶作用于 处。（填“a”或“b”） （2）将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和 法。,为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。,a,a,基因枪法（花粉管通道法）,（3）由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用的技术是 ，该技术的核心是 。 （4）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的 作探针进行分子杂交检测，又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。,植物组织培养,脱分化（去分化）和再分化,耐盐基因（目的基因）,一定浓度盐水浇灌（移栽到盐碱地中）,为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。,科学家从预期人的生长激素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了双链DNA片段，获得双链DNA。将人的生长激素基因与大肠杆菌的质粒进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。已知限制酶的识别序列和切点是GGATCC ，限制酶的识别序列和切点是GATC 据图回答： (1)建构基因表达载体时，必须有_、目的基因、终止子以及_。 （2）为精确获取图中的目的基因，所用的限制酶是_。,启动子,标记基因,限制酶和限制酶,例题分析,(3)将基因表达载体导入细菌B之前，要将细菌B放入一定浓度的_溶液中处理，使之成为感受态的细菌。人的基因之所以能与大肠杆菌的质粒进行重组并发挥其功能，是因为二者的空间结构都是_。 (4)人体的生长激素基因能在细菌体内成功表达是因为: _。 (5)将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的，说明已导入了_，反之则没有导入。 (6)上述制备人的生长激素，运用的现代生物工程技术是_。,例题分析,CaCl2,规则的双螺旋结构,共用一套（遗传）密码子,质粒或重组质粒,蛋白质工程,我国首例绿色荧光蛋白转基因克隆猪在东北农业大学的种猪场自然分娩产出，这标志着我国在转基因克隆猪技术领域已达到世界领先水平。下图为我国首例绿色荧光蛋白转基因克隆猪的培育过程示意图，请据图回答： （1）过程