基因工程技术课件

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基因工程ppt课件

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提取某种生物的全部DNA 用适当的限制酶切
一定大小的DNA片段
将DNA片段与: cDNA合成法
+ 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, 使之变成单链的的基因主要是指___编__码__蛋__白__质__的__结__构__基__因_
请举出三个以上的例子
供体生物细胞
2、获人工化学合成
限制酶
取出 DNA 用限制酶剪 去与模板互补的DNA双链) 重复循环
16
实际具体过程
17
PCR技术
• 原理: DNA复制 • 前提:
一段已知目的基因的核苷酸序列 • 原料
模板DNA;DNA引物;四种脱氧 核苷酸;热稳定DNA聚合酶 (Taq酶)
• 方式:以_指__数__方式扩增,
PCR扩增仪
即_2_n__(n为扩增循环的次数)
18
1、概念:
基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。 通俗地说,就是按照人们的意愿,把一种生物的某种 基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物 的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
1
2. 基因工程最基本的工具 ──限制性内切酶
以大肠杆菌中的一种叫做EcoRІ的限制酶为例:
限制酶
结果:产生黏性未端(碱基互补配对)。
终止子:位于基因的尾端的 一段特殊的DNA片断,能 终止mRNA的转录
标记基因的作用是为了鉴别 受体细胞中是否含有目的基 因,从而将有目的基因的细
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1、(多选)一个基因表达载体的构建应包括 ABCD
A.目的基因 B.启动子 C.终止子 D.标记基因

高中生物基因工程课件

高中生物基因工程课件

毒性和提高免疫原性。
基因工程疫苗的应用
03
预防传染病,如乙型肝炎疫苗、人乳头瘤病毒疫苗等,降低人
群发病率。
基因工程抗体
基因工程抗体的种类
包括单克隆抗体、双特异性抗体、人源化抗体等。
基因工程抗体的制备
通过基因工程技术克隆和表达抗体的重链和轻链可变区基因,与适 当的恒定区基因融合,在哺乳动物细胞中表达。
公众参与与透明度
加强公众参与和透明度,促进利益相关方的对话 和协商,共同制定符合各方利益的决策。
3
国际合作与协调
加强国际合作与协调,共同制定国际性的伦理准 则和法律法规,促进全球范围内的公平和平等。
谢谢
THANKS
生物固氮
通过基因工程技术将固氮基因转入植物,提高植 物的固氮能力,减少化肥使用。
生物农药
通过基因工程技术生产具有杀虫、杀菌作用的生 物农药,减少化学农药的使用。
基因编辑技术
利用基因编辑技术如CRISPR-Cas9等对作物进行 精确的基因改造,提高作物的抗逆性和产量。
05 基因工程与环境保护
CHAPTER
生物的遗传性状。
基因工程原理
基因工程基于分子生物学和遗传学 原理,通过改变生物体的基因组, 实现对生物性状的遗传改良。
基因工程操作步骤
基因工程的操作步骤包括基因克隆 、载体构建、受体细胞转化、基因 表达和产物分离纯化等。
基因工程的历史与发展
基因工程的起源
基因工程的未来发展
基因工程起源于20世纪70年代,当时 科学家发现了限制性内切酶和DNA连 接酶,为基因操作提供了工具。
基因工程在土壤修复中的应用
土壤修复是指通过各种手段改善土壤质量,降低土壤污染 对环境和人体健康的影响。基因工程技术可以帮助我们培 育出具有特定功能的植物,用于土壤修复。

基因工程-课件ppt

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(7)用于载体的质粒 DNA 分子上至少含一个限制酶识别位点(√ )
(8)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
(√)
在日常生 活中, 随处都 可以看 到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费,也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
2.载体需具备的条件及其作用(连线)
对点落实
返回
1.(2016·全国卷Ⅲ)图(a)中的三个 DNA 片段上依次表示出了
EcoR Ⅰ、BamH Ⅰ和 Sau3AⅠ三种限制性内切酶的识别序列
与 切 割 位 点 , 图 (b) 为 某 种 表 达 载 体 的 示 意 图 ( 载 体 上 的
EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切点是唯一的)。



——GAATTC—— ——GGATCC—— ——GATC——
返回
(2)写出产生的末端的种类:①产生的是黏性末端;②产生的 是 平末端 。 (3)EcoRⅠ限制酶和 SmaⅠ限制酶识别的碱基序列 不同,切割 位点不同 (填“相同”或“不同”),说明限制酶具有专一性 。
在日常生 活中, 随处都 可以看 到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费,也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
图(b)
图(c)
(3)DNA 连接酶是将两个 DNA 片段连接起来的酶,常见的
有__E_·_c_o_l_i__D_NA_连__接__酶_和____T_4D_N_A_连___接__酶___,其中既能连接黏 性末端又能连接平末端的是__T_4D_N_A__连__接__酶___。
解析
在日常生 活中, 随处都 可以看 到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费,也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么

《基因工程简介》课件

《基因工程简介》课件
前沿的学科,将对医学、农业、环境和能源等领域带来深刻的变革和进步。了解基因工程的基本概 念、应用和挑战,是我们迎接未来科技发展的重要一步。
基因转导
将外源基因导入目标细胞,实 现基因功能的调控和表达。
基因编辑
利用CRISPR-Cas9等技术,对基 因组中的特定位置进行精确编 辑和改造。
基因工程的伦理和风险问题
1 伦理问题
基因工程涉及对生命和基因的控制,引发伦理和道德层面的反思和讨论。
2 风险问题
基因工程可能带来环境风险和基因突变等潜在问题,需要严格的安全评估和监管。
《基因工程简介》PPT课 件
基因工程是一门研究控制和改变生物基因组的学科。通过改变生物体基因组 的结构和组织,可以产生改善农作物、生产药物、治疗疾病等社会需求的生 物。
基因工程的定义
基因工程是一种重要的生物技术,利用现代分子遗传学和基因组学知识,设 计和操作基因的技术,以改变生物体的特征,实现对生命过程和物质转化的 控制。
农业生产
基因工程可以改良农作物,提高产 量和耐性,解决粮食安全和环境问 题,为农业生产带来巨大变革。
基因编辑
通过基因编辑技术,可以精确修改 和调整生物基因组,开辟了新的治 疗疾病和改良物种的途径。
基因工程的主要技术方法
基因克隆
将感兴趣的基因从一个物种转 移到另一个物种,以实现基因 的功能研究和应用。
3 社会问题
基因工程引发公众关注和争议,涉及科技发展与社会责任之间的平衡问题。
基因工程的未来发展趋势
精准医学
基因工程将深化个体基因组研究, 实现个体化治疗和预防,推动精 准医学的发展。
生物能源
基因工程技术有望提升生物能源 的生产效率,推动可再生能源的 发展和应用。

基因工程技术ppt课件

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是指目的基因在受体细胞内表达,研究功能。
3
病原体侵入机体,消弱机体防御机能 ,破坏 机体内 环境的 相对稳 定性, 且在一 定部位 生长繁 殖,引 起不同 程度的 病理生 理过程
应用:
• 克隆感兴趣基因进行序列分析,研究其组织结构。 • 转入原核表达载体,进行大规模蛋白质合成,生产多肽
产品。 • 转入真核表达载体,导入细胞,研究其功能,表达调
载体:
• 载体(Vector)是目的基因的运载工具,其作用是将目 的基因带入受体细胞中,并使目的基因扩增和表达。
• 种类: 按来源分: 质粒载体(plasmid vector)、噬菌体载体(phage vector)、 柯氏质粒载体(cosmid vector)、病毒载体(virus vector ). 按作用分: 克隆载体(cloning vector )、表达载体(expression vector)、 穿梭载体(shuttle vector)
四环素选择标记上,4种位于Amp抗性基因上。外源基因的插入将破坏 抗性基因的完整性,导致抗性基因插入失活,这种特性可用于区分重组 和非重组分子。 • 松弛性质粒,在大肠杆菌细胞内有较高的拷贝数,当细菌蛋白质合成停 止时,它仍能继续复制。
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病原体侵入机体,消弱机体防御机能 ,破坏 机体内 环境的 相对稳 定性, 且在一 定部位 生长繁 殖,引 起不同 程度的 病理生 理过程
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病原体侵入机体,消弱机体防御机能 ,破坏 机体内 环境的 相对稳 定性, 且在一 定部位 生长繁 殖,引 起不同 程度的 病理生 理过程
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病原体侵入机体,消弱机体防御机能 ,破坏 机体内 环境的 相对稳 定性, 且在一 定部位 生长繁 殖,引 起不同 程度的 病理生 理过程TA 源自隆AA19

基因工程简介PPT课件

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• 细胞染色体外能自主复制的小型环状 DNA分子;
• 质粒是基因工程中最常用的运载体; • 最常用的质粒是大肠杆菌的质粒; • 质粒的存在对宿主细胞无影响; • 质粒的复制只能在宿主细胞内完成。
.
15
(三)、基因工程操作的步骤
提取 目的 基因
目的基 因与运 载体结 合
将目的 基因导 入受体 细胞
目的基 因地检 测和表 达
.
•用与提取目的基
因相同的限制
酶切割质粒使之 出现一个切口, 将目的基因插入 切口处,让目的 基因的黏性末端 与切口上的黏性 末端互补配对后, 在DNA连接酶的 作用下连接形成 重组DNA分子 (重组质粒)
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3、将目的基因导入受体细胞(并扩增)
• 基因工程中常用的受体细胞:
• 导入受体细胞常用的方法:
功能受损。
1971年,美国科学家在体外做了试验, 用带有半乳糖苷转移酶基因的噬菌体侵染患 者的离体组织细胞,结果发现这些组织细胞 能够利用半乳糖了。这表明,用基因替换的 方法治疗这种遗传病是可能的。
.
4
(一)、基因工程概念
——定向改造生物的新技术
别名 操作环境 操作对象 操作水平 基本过程
结果
基因拼接技术 或DNA重组技术 生物外
将目的基因导 入受体细胞
• 目的基因的扩增
将受体细胞 进行扩增
.
21
4、目的基因的检测和表达:
• 为什么要检测? • 检测方法?
.
22
表达:受体细胞表现出特定的性状。
例:用棉铃饲喂棉 铃虫,如虫吃后不出现 中毒症状,说明未摄入 目的基因或摄入目的基 因未表达。如虫吃后中 毒死亡,则说明摄入了 抗虫基因并得到表达。
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使目的基因在宿主细胞中得以表达的载体。可将重组体DNA导入 适合的受体细胞,使所载荷的目的基因能够复制、转录和翻译 (pCDNA3)。
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穿梭载体(shuttIe vector)
能在两种不同的生物体内复制和往来穿梭的载体. 其可同时具有细菌质粒的复制原点和真核生物可识别的 复制原点或酵母菌的自主复制序列(ARS),它即能在 原核细胞中扩增又能在真核细胞中复制和表达。主要用 于原核细胞与真核细胞之间进行基因转移。
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质粒载体
• 具有复制起始点,这是质粒自我增 殖的必要条件。
• 具有较小的分子量,较高的拷贝数, 是一个松弛型的质粒。
• 具有某种选择性标记以某些抗生
素的抗性,为转化子选择提供便利。

导入到合适的受体细胞(转化)

筛选含有重组分子的克隆

鉴定重组分子片段
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基因工程流程示意图
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构建重组分子(连接)
• 原料: 目的基因:研究对象 载体:目的基因的运载工具 工具酶:连接酶、限制性内切酶
• 种类: 按来源分: 质粒载体(plasmid vector)、噬菌体载体(phage vector)、 柯氏质粒载体(cosmid vector)、病毒载体(virus vector ). 按作用分: 克隆载体(cloning vector )、表达载体(expression vector)、 穿梭载体(shuttle vector)
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目的基因片段来源:
• 基因组DNA • PCR 方法扩增特定的目的基因片段(已知基因序列,
已目的基因cDNA • 人工合成基因片段(价钱昂贵)
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The Nobel Prize in Chemistry 1980
Jackson, Symons,and Berg (1972) – generated first recombinant DNA molecules
Cohen and Boyer (1973) – produced first plasmid vector capable of being replicated within a bacterial host vectors – carriers of foreign DNA
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基因克隆(gene cloning ):
是指目的基因与载体DNA连接构成的DNA重组体在受体细胞 内进行复制、扩增的技术。
基因表达(gene expression):
是指目的基因在受体细胞内表达,研究功能。
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定义:
• 基因工程(gene engineering)
重组DNA技术(recombinant DNA technique):是指在各种酶 的作用下,将细胞外的核酸片断(目的基因)在体外与病毒、细菌 或其它载体通过入工剪切、连接构成重组DNA分子,将其导入受体 细胞并使之无性繁殖(称之为“克隆”)和 表达,这种有目的的 应用分子克隆技术,人为的改造基因,改变生物的遗传性状的系列过 程,总称为基因工程
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目的基因来源选择:
• 取决于解决什么问题?
基因功能研究
cDNA RT-PCR
基因表达调控的研究
基因组DNA PCR
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PCR:
• 引入合适的酶切位点,一个/两个。 • 加保护碱基,1-3个。 • 加上想要的标签,如 Flag, Myc, His, HA。 • 启始及终止密码子。
四环素选择标记上,4种位于Amp抗性基因上。外源基因的插入将破坏 抗性基因的完整性,导致抗性基因插入失活,这种特性可用于区分重组 和非重组分子。 • 松弛性质粒,在大肠杆菌细胞内有较高的拷贝数,当细菌蛋白质合成停 止时,它仍能继续复制。
高保真聚合酶:HF, Pfu, Probest 等。
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片断的回收与纯化
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载体:
• 载体(Vector)是目的基因的运载工具,其作用是将目 的基因带入受体细胞中,并使目的基因扩增和表达。
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• 克隆载体(cloning vector)
用于在受体细胞中进行目的基因扩增的载体。一般具有较低的分 子量、较高的拷贝数和松弛型复制子。主要由细菌质粒或与其它 质粒、噬菌体及真核生物病毒的DNA重组构建(PBR322)。
• 表达载体(expression vector)
应用:
• 克隆感兴趣基因进行序列分析,研究其组织结构。 • 转入原核表达载体,进行大规模蛋白质合成,生产多肽
产品。 • 转入真核表达载体,导入细胞,研究其功能,表达调
控机制等
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基因工程基本步骤:
分、切
目的基因 + 载体分子

构成重组DNA分子
(Ampr;Tetr)
是细菌染色体外能够自我复
• 具有若干限制性内切酶单一识别位
制的双链环状 DNA 分子。
点,便于外源基因插入。
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克隆载体: PBR322
特点: • 分子量小,4.3kb,便于操作。 • 有两个抗性基因,便于转化子筛选。 • 有几个常用的限制性内切酶的单一位点,分布在抗性基因上,7种位于
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