生物选修专题一内容提要(课堂PPT)

1、1,基因工程内容提要,2,第1节 DNA重组技术的基本工具,3,1、基因工程的基础理论,2、基因工程的定义：,3、基因工程的三种操作工具,4、限制酶的作用特点,生物化学、分子生物学和微生物学,按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品,限制酶、DNA连接酶、运载体,能识别特定的核苷酸序列，并在特点的位点切割,定向改造生物性状，目的性强,4,6、基因工程限制酶识别序列的规律,中轴线的两侧切割，中轴线切割,5、限制酶切割DNA产生的两种末端的区别,沿中轴线反向对称,7、限制酶的作用位点,8、DNA连接

2、酶的作用,两个核苷酸之间的磷酸二酯键,9、两种连接酶的区别,5,限制酶,6,A,A,T,T,G,C,C,T,T,A,A,G,7,6、基因工程限制酶识别序列的规律,中轴线的两侧切割，中轴线切割,5、限制酶切割DNA产生的两种末端的区别,将两个DNA片段拼接成新的DNA分子，作用于两个核苷 酸之间的磷酸二酯键,沿中轴线反向对称,7、限制酶的作用位点,8、DNA连接酶的作用,两个核苷酸之间的磷酸二酯键,9、两种连接酶的区别,8,9,6、基因工程限制酶识别序列的规律,中轴线的两侧切割，中轴线切割,5、限制酶切割DNA产生的两种末端的区别,将两个DNA片段拼接成新的DNA分子，作用于两个核苷 酸之间的磷

3、酸二酯键,EcoliDNA连接酶：连接黏性末端 T4DNA连接酶：连接黏性末端和平末端,沿中轴线反向对称,7、限制酶的作用位点,8、DNA连接酶的作用,两个核苷酸之间的磷酸二酯键,9、两种连接酶的区别,10,10、基因载体的条件,11、常用的运载体,（1）有一个和多个限制酶切割位点 （2）能在宿主细胞中自我复制 （3）有特殊的标记基因，以便筛选,细胞质的小型环状DNA（不是细胞器）,11,第2节 基因工程的基本操作步骤,12,1、基因工程的基本操作步骤,2、目的基因的概念及举例,3、获取目的基因的方法,4、基因文库、基因组文库、cDNA文库,（1）目的基因的获取 （2）基因表达载体的构建 （3

4、）将目的基因导入受体细胞（4）目的基因的检测与鉴定,目的基因主要是编码蛋白质的结构基因,（1）从基因文库中获取 （2）人工合成 （PCR技术扩增和直接合成）,（1）基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因 （2）基因组文库：含有全部基因 （3）cDNA文库：含有部分基因,13,5、PCR技术的原理、前提和特点,6、构建基因表达载体的目的,7、基因表达载体的组成及其作用,原理：DNA的半保留复制 前提：要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物 特点：体外、需高温,使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传

5、给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用,目的基因、启动子、终止子和标记基因,RNA聚合酶识别和结合的 位点，驱动转录,用于鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而筛选出含有目的基因的受体细胞,14,8、目的基因导入植物细胞、动物细胞和微生物细胞的方法,植物：农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法,（感染双子叶和裸子植物、TDNA）,动物：显微注射法,微生物：用钙离子处理使细胞称为感受态细胞,9、目的基因的分子水平的检测方法和个体生物学水平的鉴定方法,（1）首先，检测DNA：DNA分子杂交技术 其次，检测mRNA：分子杂交 最后，检测蛋白质：抗原抗体杂交,（2）个体水平：“接种”试验,15,第3

6、节 基因工程的应用,16,1、植物基因工程的应用,2、动物基因工程的应用,3、基因工程药物举例,4、基因治疗的定义及分类,抗虫转基因植物、抗病转基因植物、抗逆转基因植物、利用转基因改良植物的品质,用于提高动物生长速度、用于改善畜产品的品质、 用转基因动物生产药物、用转基因动物作器官移植的供体,细胞因子、抗体、疫苗、激素,把正常基因导入病人体内使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的,体内基因治疗、体外基因治疗,17,第4节 蛋白质工程的崛起,18,1、蛋白质工程崛起的原因,2、蛋白质工程的目标,3、蛋白质工程的原理和操作对象,4、蛋白质工程的概念,为了制造出自然界没有的，符合人类生产和生活需要的蛋白质，而基因工程在原则上只能产生自然界已存在的蛋白质,根据人们对蛋白质功能的特殊需求，对蛋白质的结构进行分子设计,基因改造 基因,以蛋白质分子的结构规律及其与生物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，