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文档简介

基因工程的主题复习,一是基因工程的基本操作工具,基因工程一般是提取、修饰某个生物的某个基因,然后放入另一个生物的细胞中,定向性地改造生物的遗传性状。 DNA重组技术的基本工具,打破基因工程的概念、DNA重组技术和转基因技术、生物体外、转基因、人类需要的生物类型和生物产品、方向性改造性状、种类边界,检测剪切连接导入表达。 “分子切刀”“分子缝合针”“分子运输车”“限制性内核酸酶DNA连接酶载体”、“DNA重组技术的基本工具”、“双链DNA分子”的某些特定核苷酸序列,并分离各链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键主要是从原核生物中分离纯化的酶化学本质蛋白质。 1、由来:3,作用:4,结果:形成两个末端,可用于目的基因和载体的切割,2,特性:限制酶是一种酶,不是一种酶。 另一方面,限制酶“分子切刀”,a,t,磷酸二酯键,粘性末端,粘性末端,EcoRI限制酶切开,限制酶切开的DNA的双链切口,具有几个核苷酸,它们刚好互补,这样的切口称为粘性末端。 平端平端、SmaI限制酶切断、限制酶从识别序列的中心轴切开时,切开的DNA的2条单链切口平坦,这样的切口称为平端。 例1 .以下基因工程中限制酶的记述错误的原因是: (a )限制酶是特定的脱氧核苷酸序列b .限制酶的活性受温度影响的c .限制酶能够识别并切断RNAD .限制酶可以从原核生物中提取,c,1,种类: 2,作用部位:磷酸二酯键, 2、DNA连接酶“分子缝合针”(粘性末端),DNA连接酶和DNA聚合酶必须具有互补的粘性末端。 DNA连接酶的缝合作用能“缝合”粘性末端间的间隙吗?,AATTG,c,AATTG,c, DNA聚合酶的作用是催化形成磷酸二酯键,为蛋白质,不必要,可形成完整的重组DNA分子,形成DNA链,通过基因工程学、DNA复制、DNA连接酶与DNA聚合酶的比较,在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键, 将单一脱氧核苷酸加入现有核酸片段中形成磷酸二酯键,选取与DNA相关的酶,16,1 .下图显示DNA分子在不同酶的作用下发生变化,图中依次显示限制性内核酸酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、消旋酶的作用的正a.襟裳虾虾虾虾虾虾虾6此图的正确描述,A.的名字是胞嘧啶脱氧核苷酸b .消旋酶作用的部位是C .某限制性核酸内切酶在处切断,D.DNA连接酶在处切断的化学键可以连接3 .生物工程学中常见的一些酶的描述,准确地说() A.DNA脂肪酶可以结合目标基因和载体粘性末端的碱基,形成重组DNAB .限制性核酸内切酶,需要将DNA分子片段切成两个片段, 2分子水C.Taq酶在PCR装置中用DNA分子扩增过程中常用的高温DNA连接酶d .纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体,使植物杂交育种变得容易,b,3,载体“分子运输车”,1,载体的作用转移到受体细胞。 目的基因,2,常用载体,质粒,噬菌体衍生物,动植物病毒,3,作为载体必需的条件,在宿主细胞内稳定保存,可大量复制为了便于与外源基因结合,具有一个到多个限制酶切位点特殊基因标记基因,重组DNA的有切断部位,可与插入的目标基因一起复制,质粒裸露,结构简单,独立于细菌伪核DNA,是一个具有自复制能力的小双链环状DNA分子。 最常用的载体质粒,精选,21, 典型例1 .以下有关染色体和质粒的记述准确地说() a .染色体和质粒的化学本质仅存在于原核细胞中.染色体和质粒全部与生物遗传相关的d .染色体和质粒作为基因工程的常用载体,c,2,基因工程的基本操作顺序,精选, 23 .作为编码区控制着非编码区、非编码区、编码区上游、编码区下游、编码蛋白质、遗传信息的表达。 ATGTGCACGTAGTTA22222222222222222222222222222222226非码区、非码区、启动子、终结子、atgtgcacgtagtta、TACACGTGCATCAAT、RNA聚合物没有启动子基因就不能转录。 RNA聚合酶:识别启动子上的结合位点,结合蛋白终止子:基因末端的特殊DNA片段阻碍RNA聚合酶的迁移,脱离DNA模板链,终止转录。 精选,25,编码区,非编码区,非编码区,启动子,启动子,外显子,内含子,编码蛋白,2 .真核细胞基因结构,编码蛋白序列外显子,编码蛋白序列内含子,内含子,外显子,RNA波3 .原核细胞和真核细胞的基因结构进行了比较,比较了连续、不连续的编码区、非编码、 要点2 :基因工程基本操作的四个步骤: 1、目标基因的获取、2、基因表达载体的构建、3、将目标基因导入受体细胞、4、目标基因的检测与鉴定、1、目标基因主要是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,编码蛋白质的结构基因、2、 取得目标基因的一般方法: (1)从基因库取得(2)用PCR技术扩增,(3)人工合成,一,目标基因的取得,(1)从基因库取得目标基因,将含有某生物不同基因的多个DNA片段导入受体菌群, 各受体细菌分别包含该生物不同基因,称为基因库,精选,30,提取某生物的所有DNA,用适当的限制酶切取,将一定大小的DNA片段DNA片段连接到载体上,贮藏在受体细菌中,导入基因组文库1 .基因文库的构建方法,(1) 直接分离法(鸟枪法),精选,31,某生物单链mRNA,单链互补DNA,双链cDNA片段,储存在受体菌中,与载体连接的cDNA文库,逆转录酶,DNA聚合酶,(2)逆转录法,基因组DNA文库,cDNA文库, 2 .基因组DNA文库与cDNA文库的比较,2 .基因组文库与某些基因文库的比较,小,大,无,有,有,某些生物的某些基因,某些生物的所有基因,好,某些基因好,概念: PCR都是_ _ _ _ _ _。 前提条件: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,聚合酶链反应,体外、 利用特定DNA片段、DNA复制、已知基因核苷酸序列、4种脱氧核苷酸、DNA引物、热稳定DNA聚合酶、模板DNA、(2)PCR技术扩增目标基因过程: a、改性(90-95) :双链DNA模板在热作用下, _ _ _ _ _,通过切割而形成_ _ _ _,b,复性(复性,c,拉伸(70-75):taq酶的作用,合成与模板互补的_ _ _ _ _ _ _ _。氢键、单链DNA、双链、DNA链、改性、退火、拉伸三步曲, 改性:加热至9095双链DNA链解链而进行单链DNA退火:冷却至5560的部分的引物与铸模的单链DNA的特定互补部位的匹配和结合拉伸:加热至7075以目标基因为铸模而合成、精选互补的新的DNA链,37, PCR技术扩增与DNA复制的比较碱补对,4种脱氧核苷酸、结晶器、能量、酶、DNA在高温下改性旋转,形成消旋酶催化剂、体外复制、核内热稳定的DNA聚合酶、细胞内的DNA聚合酶、大量的DNA片段,形成整个DNA分子, 已知氨基酸序列中DNA、蛋白质氨基酸序列、mRNA核苷酸序列、结构基因核苷酸序列、推测、目的基因、化学合成、已知核苷酸序列的小基因可进行化学合成,不需要模板. (3)人工合成目标基因,人工合成,DNA合成器,质粒,目标基因,限制酶处理,一切口两个粘性末端,两切口目标基因,DNA连接酶,表达载体,同种,1 .基因表达载体的构建,二、基因表达载体的构建,核心,限制酶切割部位的选择2 .基因表达载体的组成:它们有什么作用? 位于a、目标基因、b、启动子、c、终结子、d、标记基因、基因前端,位于RNA聚合酶的结合部位、基因末端,中止转录,用检测目标基因是否被导入受体细胞的DNA连接酶将目标基因与载体结合,两酶作用的化学终结子(DNA片段)终止密码子(RNA ),注意:三,将目标基因导入受体细胞,(一)转化: (二)将目标基因导入动物细胞,将目标基因导入微生物细胞,农杆菌转化法,基因枪法,花粉管道法,微注射法, 受体细胞法目标基因进入_内,在受体细胞内维持_和_ _ _ _ _的过程,受体细胞稳定表达,(1)农杆菌转化法,特征:易感染双子叶植物和裸子植物,多数单叶植物无感染能力,原理: Ti质粒上T-DNA对受体细胞1、将目标基因导入植物细胞转化过程:Ti质粒目标基因,构建、表达载体,植物细胞,植物细胞染色DNA,新性状,农杆菌,基因枪法又称微带法,利用压缩气体的动力,将包裹在金属粒子表面的表达载体DNA转化为受体细胞(2)适用于基因枪法、单子叶植物;(3)适用于花粉管道法、被子植物;方法:显微注射法程序:目标基因表达载体纯化采集卵(受精卵)显微注射受精卵新性状动物:2,将目标基因导入动物细胞,精选,49,原核生物特征:繁殖快,单细胞,遗传物质少方法: 用Ca2处理细胞受体细胞表达载体和受体细胞的混合受体细胞吸收DNA分子,3,将目标基因导入微生物细胞,考虑为什么用Ca2处理受体细胞,用Ca2处理,细菌细胞壁的透过性,4,目标基因的检测和鉴定、鉴定, 导入鉴定:目的基因是否导入受体细胞,方法,DNA分子是否杂交,表达鉴定,转录鉴定分子是否杂交,翻译鉴定抗原抗体是否杂交,分子鉴定,鉴定,抗虫鉴定抗病鉴定活性鉴定等个体水平的鉴定DNA 15N、15N、14N、14N、探针、转基因生物的DNA、改性、改性、首先取出转基因生物的基因组DNA用放射性同位素等标记含有目标基因的DNA片段制作探针使探针与转基因生物的基因组杂交,表示杂交瘤总结:基因工程的基本操作步骤,从基因库中用PCR化学法人工构建基因表达载体的目标基因、启动子、终结子、标记基因导入受体细胞的农杆菌转化法、微注射法的目标基因的检测和鉴定翻译鉴定: 1、序列信息已知时获得目标基因最方便的方法是a、化学合成法b、基因组文库法c、cDNA文库法d、聚合酶链反应2、以下获得目标基因的方法需要从基因文库获得目标基因, 用PCR技术扩增目标基因,逆转录法,DNA合成器采用化学方法人工操作艾滋病艾滋病艾滋病基因的基本步骤, 不进行碱基配对是a .人工结合目的基因b .目的基因和载体的c .将目的基因导入受体细胞d .目的基因的检测表达,4 .基因工程中选择的目的基因(合计1000个脱氧核苷酸对中腺嘌呤脱氧核苷酸为460个) 放入DNA扩增装置扩增4代后应导入扩增装置的胞苷脱酸核苷酸的数量,A.540个B.8100个C.17280个D.7560个,b,1 .表示限制酶的识别序列和切断部位,箭头表示限制酶的酶切断部位,(1)图1所示的质粒分子为SMA (2)改造图中的质粒,插入的SMII酶切部位越多,质粒的热稳定性越高,为_,0,2,(3)利用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒, 在SMII中无法切断的是,与只使用eco ri相比,使用BmaH和Hind这两种限制酶同时处理质粒、外来DNA的优点是,能够防止 Sma破坏包括质粒抗性基因、外源DNA中的目标基因、质粒和目标基因的外源DNA片段自身的环化,(6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用, 为了从cdna文库中分离获得蔗糖转运基因,将重组质粒导入丧失蔗糖吸收能力的大

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