专题1《基因工程》复习课件

1、专题1基因工程复习基因工程基本工具操作程序限制性核酸内切酶DNA连接酶运载体分类及区别作用常用载体：质粒：特点载体条件其他载体目的基因的获取从基因文库中获取人工合成利用PCR技术扩增基因组文库cDNA文库原理条件过程基因表达载体的构建目的组成及作用目的基因导入受体细胞植物细胞动物细胞微生物细胞主要：农杆菌转化法显微注射技术Ca2+处理目的基因的检测与鉴定分子水平的检测个体生物水平的鉴定应用转基因植物转基因动物基因工程药物基因治疗抗虫转基因植物抗病转基因植物抗逆转基因植物改良植物品质提高动物生长速度改善畜产品质量生产药物做器官移植供体基因诊断蛋白质工程概念原理应用来源特点识别核苷酸序列结果II

2、II II I标记基因、目的基因、T-DNA、Ti-质粒、启动子、终止子、限制酶、DNA连接酶、逆转录酶、基因文库、基因组文库、 cDNA文库、PCR技术、热稳定DNA聚合酶、引物、转化、农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法、显微注射技术、感受态细胞、DNA分子杂交技术、（基因）探针、杂交带、抗原-抗体杂交基因工程技术的专有技术名词复习的主要内容1、基因工程的工具2、基因工程的基本程序三、基因操作的工具 基因的剪刀（分子手术刀） 限制性核酸内切酶（限制酶） 基因的针线（分子缝合针） DNA连接酶基因的运输工具（分子运输车） 运载体 1、限制酶 分布：主要在原核生物中。 作用特点:专一性，识别特

3、定核苷酸序列，切割特定切点。 识别的核苷酸序列： 结果：产生黏性未端和平末端 举例：EcoR1限制酶、Sma1限制酶 “黏性末端”和“平末端” 当限制酶在它识别序列的中心轴线的两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端. 而当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的则是平末端。2、DNA连接酶 连接的部位：磷酸和脱氧核糖之间的键： 磷酸二酯键（梯子的扶手）分类：Ecoli DNA连接酶 T4 DNA连接酶 二者在性质上的区别来源功能同异名称E.ColiDNA连接酶T4DNA连接酶大肠杆菌T4噬菌体形成磷酸二酯键只能:互补的黏性末端黏性末端和平末端均可Ecoli DNA连接酶 与T4

4、DNA连接酶 的比较3、运载体 作用：将外源基因送入受体细胞。 具备的条件： 能在宿主细胞内复制 ，并稳定地保存。具有多个限制酶切点。具有某些标记基因 举例：质粒、噬菌体 和动植物病毒。 （1）获取目的基因有什么方法？（2）如何从基因文库中获取目的基因？（3）简述利用PCR技术扩增目的基因的前提和过程。（4）基因工程的核心是什么？（5）一个基因表达载体包括哪些部分？分别有什么作用？（6）简述目的基因与运载体结合的过程。（7）基因工程常有的受体细胞有哪些？（8）将目的基因导入植物细胞有哪些方法？采用最多的方法是什么？试简述该方法的操作过程。（9）将目的基因导入大肠杆菌最常用的转化方法是什么？（1

5、0）简述目的基因的分子检测的步骤和方法。四、基因工程的基本操作程序四、基因工程的基本操作程序1、目的基因的获取2、基因表达载体的构建3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测与鉴定步骤一 获得目的基因1、人工合成2、从基因文库中获取3、利用PCR技术扩增(基因比较小，序列已知)基因文库基因组文库部分基因文库如：cDNA文库聚合酶链式反应(已知一段目的基因核苷酸序列)基因组文库的构建模式图通过对受体菌的培养而储存基因cDNA合成过程 第一步，反转录酶以RNA为模板合成一条与RNA互补的DNA单链，形成RNA-DNA杂交分子。第二步，核酸酶H使RNA-DNA杂交分子中的RNA链降解，使之变成单链

6、的DNA。第三步，以单链DNA为模板，在DNA聚合酶的作用下合成另一条互补的DNA链，形成双链DNA分子。 如何从基因文库中获取目的基因？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。氢键断裂，形成单链DNA。引物与DNA模板结合，形成局部双链。 在酶的作用下，不断延伸，合成双链DNA。多次循环，获得大量双链DNA分子。PCR技术扩增细胞内复制 .VS. PCR扩增DNA母链4种dNTPTaq DNA聚合酶引物（2个）温度控制1）模板：2）原料：3）酶：4）能量DNA母链4种dNTP解旋酶DNA聚合酶DNA增殖5）特点:半保留复制边解旋

7、边复制(不用DNA连接酶)半保留复制全解旋再复制能量表达载体需由哪几部分组成复制原点启动子目的基因终止子标记基因它们的作用是？第二步： 基因表达载体的构建简述目的基因与运载体结合的过程第三步：将目的基因导入受体细胞将目的基因导入植物细胞将目的基因导入动物细胞将目的基因导入微生物细胞什么叫转化具体过程？将目的基因导入受体细胞（动物细胞）显微注射法将目的基因导入受体细胞（微生物细胞）Ca2+处理步骤四 目的基因的检测和鉴定接种实验抗原抗体杂交法DNA-RNA分子杂交法DNA分子杂交法受体是否具有转基因特征个体水平目的基因是否翻译目的基因是否转录目的基因是否导入染色体DNA上分子水平方法检测对象归纳

8、: 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1已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如图中箭头所指。如果在该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。现有多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶酶切后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是（ ）A3 B4 C9 D12C2限制酶是一种核

9、酸切割酶，可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸碱基序列。下图为四种限制酶的辨识序列。箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其中哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端可以互补黏合？其正确的末端互补序列为何？ A. BamHI和EcoRI；末端互补序列AATTB. BamHI和Hind；末端互补序列GATCC. EcoRI和Hind；末端互补序列AATTD. BamHI和BglII；末端互补序列GATCB3已知某质粒上有2种限制性核酸内切酶的酶切位点，且两种酶的识别序列不同，如右图所示。若在多个该质粒中，加入限制酶、限制酶进行切割后，再加入DNA连接酶进行连接，结果得到的环状质粒中，碱基数目最少为A

10、50 B100C200 D250B4对符合设计要求的重组质粒进行酶切。假设所用的酶均可将识别位点完全切开，请根据图中标示的酶切位点和所列的识别序列，采用（EcoR和Pst）酶切，与采用（EcoR和Sma）酶切，分别能得到几种DNA片断（ ）A1种 1种 B 1种 2种 C 2种 1种 D 2种 2种C5.根据基因工程中的操作步骤，回答以下问题：目的基因能与运载体结合，说明 ，目的基因能在受体细胞中得到表达，说明 ，受体细胞具备的条件是 。如何检验质粒是否导入受体细胞？ 。如何检测目的基因是否得到表达？ 。【答案】DNA组成成分相同，都遵循碱基互补配对原则;所有生物公用一套遗传密码;没有与运载体相同的质粒或没有与运载体质粒相同的标记基因;检测质粒的标记基因;检测是否出现目的基因所控制的性状6.（12分）某质粒上有SalI、HindIII、BamHI三种限制酶切割位点，同时还含有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因。利用此质粒获得转基因抗盐烟草的过程如图9所示，请回答下列问题：（1）将含有目的基因的DNA与质粒分别用Sa1 I酶切，酶切产物用_催化连接