高中生物专题复习课件 生物工程

1、高中生物专题复习高中生物专题复习 生物工程生物工程概念：概念：也叫生物技术，是生物科学与也叫生物技术，是生物科学与工程技术有机结合而兴起的一门综合工程技术有机结合而兴起的一门综合性科学技术。以生物科学为基础，运性科学技术。以生物科学为基础，运用先进的科学原理和工程技术手段来用先进的科学原理和工程技术手段来加工或改造生物材料，如加工或改造生物材料，如DNADNA、蛋白质、蛋白质、染色体、细胞等，从而生产出人类所染色体、细胞等，从而生产出人类所需要的生物或生物制品。需要的生物或生物制品。基因工程基因工程 细胞工程细胞工程发酵工程发酵工程 酶工程酶工程内容：内容：基因操作的工具基因操作的工具1.1.

2、基因的剪刀基因的剪刀 特点特点: :一种限制内切酶只能识一种限制内切酶只能识别别 ，并在，并在 上将上将DNADNA分子切断。分子切断。2.2.基因的针线基因的针线作用：作用：限制性内切酶限制性内切酶一种特定的核苷酸序列一种特定的核苷酸序列特定的切割位点特定的切割位点DNADNA连接酶连接酶将互补配对的两个黏性末将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一端连接起来，使之成为一个完整的个完整的DNADNA分子。分子。DNADNA连连接接酶酶作作用用位位置置3.3.基因的运输工具基因的运输工具必须同时满足三个要求：必须同时满足三个要求：运载体运载体能够在宿主细胞中复制并能够在宿主细胞中复制并稳定

3、地保存；稳定地保存；具有某些标记基因具有某些标记基因, ,便于便于进行筛选等进行筛选等. .具有多个限制酶切点具有多个限制酶切点, ,以便以便与外源基因连接；与外源基因连接；第一步：获取目的基因：第一步：获取目的基因：基因工程基本步骤基因工程基本步骤鸟枪法鸟枪法逆转录法逆转录法直接合成法直接合成法基因的直接分离基因的直接分离 人工合成人工合成途径途径对应方法对应方法 人工合成基因法人工合成基因法以信使以信使RNARNA为模板，在逆转录酶的作为模板，在逆转录酶的作用下将脱氧核苷酸合成用下将脱氧核苷酸合成DNA(DNA(基因基因) )。优点：优点：专一性强专一性强不足：不足：信使信使RNARNA不

4、稳定不稳定, ,存留时间短存留时间短逆转录法：逆转录法：根据蛋白质的氨基根据蛋白质的氨基 酸顺序推算出信酸顺序推算出信使使RNARNA核苷酸顺序，再据此推算出基核苷酸顺序，再据此推算出基因因DNADNA的脱氧核苷酸顺序。用游离脱的脱氧核苷酸顺序。用游离脱氧核苷酸直接合成相应的基因。氧核苷酸直接合成相应的基因。优点：优点：专一性强专一性强 人工合成基因法人工合成基因法不足：不足：只适用于一些核苷只适用于一些核苷 酸对较少的简单基因酸对较少的简单基因直接合成法：直接合成法：第二步：目的基因与运载体结合第二步：目的基因与运载体结合第二步：第二步：目的基因与运载体结合目的基因与运载体结合用与提取目的基

5、因相同的用与提取目的基因相同的 切割质切割质粒使之出现一个切口，将粒使之出现一个切口，将 插入插入切口处，让切口处，让 与切口与切口上的黏性末端互补配对后，在上的黏性末端互补配对后，在 的的作用下连接形成重组作用下连接形成重组DNADNA分子。分子。限制酶限制酶目的基因目的基因目的基因的黏性末端目的基因的黏性末端连接酶连接酶第三步：目的基因的导入和表达第三步：目的基因的导入和表达 通过运载体把目的基因带入受体细胞内，并使目的基因在受体细胞中扩增、能准确地转录和翻译。常用的受体细胞有常用的受体细胞有 、枯、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和 等。等。大肠杆菌大肠杆菌动植物

6、细胞动植物细胞第四步第四步 目的基因的检测和表达目的基因的检测和表达大量的受体细胞接受不多的目大量的受体细胞接受不多的目的基因。处理的受体细胞中真正摄的基因。处理的受体细胞中真正摄入了目的基因的很少，必须将它从入了目的基因的很少，必须将它从中检测出来。将每个受体细胞单独中检测出来。将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落中是否有培养形成菌落，检测菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达目的基因的表达产物。淘汰无表达产物的菌落，保留有表达产物的菌产物的菌落，保留有表达产物的菌落，并进一步培养、研究。落，并进一步培养、研究。 基因诊断的技术和方法基因诊断的技术和方法1.核酸分子杂交核酸分子杂交是

7、指用已知序列的是指用已知序列的DNA或或RNA片段片段作为探针与待测样品的作为探针与待测样品的DNA或或RNA序列进行核酸分子杂交。序列进行核酸分子杂交。2.分子探针分子探针是指一段特定的已知核酸片段，能与是指一段特定的已知核酸片段，能与互补核酸序列进行分子杂交，用于对互补核酸序列进行分子杂交，用于对待测核酸样品中特定基因（碱基）顺待测核酸样品中特定基因（碱基）顺序的探测。序的探测。应用的原理和方法应用的原理和方法研究的水平研究的水平研究的目的研究的目的细胞生物学和细胞生物学和分子生物学分子生物学细胞整体水平细胞整体水平或细胞器水平或细胞器水平按照人们的意愿来改按照人们的意愿来改变细胞内的遗传

8、物质变细胞内的遗传物质或获得细胞产品或获得细胞产品细胞工程细胞工程 所采用技术所采用技术的理论基础的理论基础 植植物物细细胞胞工工程程通常采用的通常采用的技 术 手 段技 术 手 段 植物组织培养植物组织培养 植物体细植物体细胞杂交胞杂交植物细胞植物细胞的全能性的全能性植物细胞工程植物细胞工程植物组织培养形成的愈伤组织进行植物组织培养形成的愈伤组织进行培养，培养， 又可以分化形成根、芽等器又可以分化形成根、芽等器官，这一过程称为：官，这一过程称为： A、脱分化、脱分化 B、去分化、去分化 C、再分化、再分化 D、脱分化或去分化、脱分化或去分化下列不能作为植物组织培养的材料是：下列不能作为植物组

9、织培养的材料是：A、秋海棠的叶、秋海棠的叶 B、马铃薯的块茎、马铃薯的块茎C、成熟的花粉、成熟的花粉 D、木质部中的导管细胞、木质部中的导管细胞植物体细胞杂交植物体细胞杂交过程示意图过程示意图: :酶解去壁酶解去壁: :原生质体融合原生质体融合: :再生壁再生壁: :细胞分裂细胞分裂: :细胞分裂、分化细胞分裂、分化植物体细胞杂交尚未解决的问题有：植物体细胞杂交尚未解决的问题有：A A、去掉细胞壁、去掉细胞壁, ,分离出有活力的原分离出有活力的原生质体生质体B B、将杂种细胞培育成植株、将杂种细胞培育成植株C C、让杂种植物按照人们的需要表、让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状现出亲代的优良性状D D、尚未培育出属间杂种植物、尚未培育出属间杂种植物不能人工诱导原生质体融合的方法是：不能人工诱导原生质体融合的方