4.基因工程的应用.pptx

选修三现代生物科技专题,专题1、基因工程章末复习,陕西省宝鸡市陇县中学张志刚,(1)基因工程的诞生(2)基因工程的原理和技术(3)基因工程的应用(4)蛋白质工程,(1)基因工程中三种基本工具的作用及特点(2)基因工程原理及基本操作程序(3)设计某一转基因生物的培育过程(4)基因工程的应用及取得成果的典型实例(5)蛋白质工程原理及其与基因工程的区别和联系,一、基因工程诞生的理论基础1基因拼接的理论基础(1)DNA是生物的主要遗传物质。(2)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。(3)双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。,2外源基因在受体内表达的理论基础(1)基因是控制生物性状的独立遗传单位。(2)遗传信息的传递都遵循中心法则阐述的信息流动方向。(3)生物界共用一套遗传密码。,二、基因工程的概念理解1.供体:提供_;2.操作环境:_;3.操作水平:_;4.原理:_;5.受体:表达目的基因;6.本质:性状在_体内表达;7.优点(1)与杂交育种相比:克服了_的障碍。(2)与诱变育种相比:_改造生物遗传性状。,目的基因,体外,分子水平,基因重组,受体,远缘杂交不亲和,定向,三、针对本专题的其他知识点，我们可以看一下思维导图，大家自己总结：,四、重点知识在强化：,1、关于几种关于核酸的酶，它们作用的区别？（限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶、Taq酶、解旋酶、RNA聚合酶、核酸水解酶）2、限制酶选择有什么要求？3、基因工程过程的理解，以抗虫棉的制备过程为例，说出它的制备过程。4、表达载体构建时候需要注意什么？表达载体的组成包括哪些内容？目的基因表达的检测和鉴定主要包括哪些内容？5、蛋白质工程和基因工程的区别有哪些？以及蛋白质工程的原理、步骤、概念是什么？6、乳腺生物反应器组成？基因治疗概念和类型分别是什么?工程菌有是什么？,对于以上知识点，大家可以讨论，由个别同学回答！,1.限制酶只能用于切割目的基因。()【分析】限制酶既能用于切割目的基因,也能用于切割载体。2.DNA连接酶能将两碱基间通过形成氢键连接起来。()【分析】DNA连接酶连接的是两个双链DNA片段之间的磷酸二酯键。,3.EcoliDNA连接酶既可以连接平末端,又可以连接黏性末端。()【分析】EcoliDNA连接酶只能将双链DNA片段的黏性末端连接起来,不能将双链DNA片段的平末端进行连接。4.质粒是小型环状DNA分子,是基因工程常用的载体。()【分析】质粒是具有复制能力的很小的双链环状DNA分子,是基因工程常用的载体。,5.载体的作用是携带目的基因导入受体细胞中,使之稳定存在并表达。()【分析】基因工程中利用载体将目的基因导入受体细胞中并使之稳定存在并表达。6.蛋白质工程可按照人的意愿生产出自然界中不存在的蛋白质。()【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生理功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需要。,7.蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程。()【分析】蛋白质工程包含多学科的综合科技工程领域,但它是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程。,1(2009年上海高考题)人体细胞内含有抑制癌症发生的P53基因，生物技术可对此类基因的变化进行检测。,典例引导：,(1)目的基因的获取方法通常包括_和_。(2)上图表示从正常人和患者体内获取的P53基因的部分区域。与正常人正比，患者在该区域的碱基会发生改变，在上图中用方框圈出发生改变的碱基对；这种变异被称为_。(3)已知限制酶E识别序列为CCGG，若用限制酶E分别完全切割正常人和患者的P53基因部分区域(见上图)，那么正常人的会被切成个片段；而患者的则被切割成长度为_对碱基和_对碱基的两种片段。(4)如果某人的P53基因部分区域经限制酶E完全切割后，共出现170、220、290和460碱基对的四种片段，那么该人的基因型是_(以P+表示正常基因，P-表示异常基因)。,【解析】(1)目的基因既可以从供体细胞中直接提取，也可人工合成。(2)基因内部个别碱基对的替换为基因突变。(3)据图分析可知，正常人会被切成三个片段。(4)由正常人被限制酶E切出来的具体片段可知，该人的基因型是P+P-。,【答案】(1)从细胞中分离通过化学方法人工合成(2)见下图,基因碱基对的替换(基因突变)(3)3460220(4)P+P-,2、图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列,图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有Msp、BamH、Mbo、Sma4种限制性核酸内切酶,它们识别的碱基序列和酶切位点分别为CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。请回答下列问题:,(1)图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由连接。(2)若用限制酶Sma完全切割图1中DNA片段,产生的末端是_末端,其产物长度为。(3)若图1中虚线方框内的碱基对被T-A碱基对替换,那么基因D就突变为基因d。从杂合子中分离出图1及其对应的DNA片段,用限制酶Sma完全切割,产物中共有种不同长度的DNA片段。,(4)若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接,形成重组质粒,那么应选用的限制酶是。在导入重组质粒后,为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌,一般需要用添加_的培养基进行培养。,【解析】(1)两条脱氧核苷酸链之间的碱基通过氢键相连,一条脱氧核苷酸链中相邻的碱基通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接。(2)根据限制酶Sma识别的碱基序列可知,限制酶Sma切割产生的末端为平末端。在图1序列中共有2个Sma的切割位点,切割后形成3种不同长度的产物,分别为537bp、790bp、661bp。(3)图1中有Sma的两个识别序列,完全切割后产生3个不同长度的DNA片段,若虚框中的碱基被T-A替换,则产生2个DNA片段,其中1个DNA片段与上次切割的相同,因此经完全切割后共产生4种不同长度的DNA片段。,(4)切割目的基因可选用限制酶BamH和限制酶Mbo,但限制酶Mbo可将质粒中的抗生素A抗性基因和抗生素B抗性基因都破坏,而限制酶BamH只破坏抗生素