基因工程 复习PowerPoint 演示文稿

目的基因 运载体 （1）图中的高血压相关基因作为__________，质粒作为_________,二者 限制酶 限制酶切点 需用________切割后连接成重组载体，该过程与质粒上含有________有 关。 相应的蛋白质 高血压 （2）子代大鼠如果________和__________，即可分别在分子水平和个体 水平上说明高血压相关基因已成功表达，然后可用其建立高血压转基因动 物模型。
『例5』萤火虫发光是体内荧光素酶催化一系列反应所产生的现象。如果荧光素酶存在于植物体内 ，也可使植物体发光。一直以来荧光素酶的惟一来源是从萤火虫腹部提取。但加利福尼亚大学的一 组科学家成功地通过转基因工程实现了将荧光素酶基因导入到大肠杆菌体内，并在大肠杆菌体内产 生荧光素酶。请你根据已有的知识回答下列有关问题
思考二：
1、基因工程的基本操作步骤中哪几处用到了限制酶？又有哪几处涉 及碱基互补配对？。
限制酶在第1、2步中用到而且要求同一种。只有第三步将目的基因 导入受体细胞不需碱基互补配对，其余三个步骤都涉及碱基互补配 对。
2、基因表达载体如何构建？
3、目的基因能否在真核生物中稳定遗传的关键是什么？ 要检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因
巩固练习： 1、继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得 了一定进展。最近，科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以 合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答： （1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法 是显微注射 。（2）进行基因转移时，通常要将外源基因转 入受精卵 中，原因是 受精卵（或早期胚胎细胞）具有全能性，可使外源基因在相应组织细胞中表达 （3）通常采 用 DNA分子杂交 技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。（4）在研制膀 膀胱上皮 胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的 细胞中特异表达。 2、人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选 。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示。
荧光素酶基因 (1)在此转基因工程中，目的基因是________，具体操作过程中下图所示的黏性末端是 同一 由________种限制性核酸内切酶作用产生的。 DNA连接酶 (2)在上述过程中需要多种酶的参与，其中包括限制性核酸内切酶、DNA聚合酶和_____ 等 。 (4)将此目的基因导入到大肠杆菌体内需要载体的帮助。下列各项是选取载体时必须考虑的是 ABD ________(多选)。 A．能够在宿主细胞内复制并稳定保存 B．具有特定的限制酶切割位点 C．具有与目的基因相同的碱基片段 D．具有某些标记基因 (5)本实验中将目的基因导入大肠杆菌的载体可以是________(多选)。 AC A．质粒 B．动物病毒 C．噬菌体 D．植物病毒 (6)在此转基因工程中，将体外重组DNA导入大肠杆菌体内，并使其在细胞内稳定保存和表达的过 Ca2+ 转化 程称为________。最常用的方法是首先用________处理大肠杆菌，目的是 ______________________________________________________________________ 。 使大肠杆菌处于感受态（能够吸收周围DNA分子的状态） (7) 目的基因是否导入受体细胞，用________ DNA分子杂交 技术来检测。目的基因是否表达出相应的蛋白 质，除了通过大肠杆菌是否发光来确定外，还可以通过________ 特异性反应来判断。 抗原-抗体杂交
拓展提高： 2、质粒是基因工程中最常用的运载体,它存在于许多细菌体内 。质粒上有标记基因如右下图所示，通过标记基因可以推知外 源基因(目的基因)是否转移成功。外源基因插入的位置不同， 细菌在培养基上的生长情况也不同，下表是外源基因插入位置( 插入点有a、b、c)，请根据表中提供细菌的生长情况，推测① ②③三种重组后细菌的外源基因插入点正确的一组是( A )
专题一
• 复习目标：
基因工程 复习
• 1、记忆专题一中重要的知识点 • 2、掌握各种题型的解题方法
一、基因工程的概念理解
基因工程的别名 操作环境 操作对象 操作水平 结果
DNA重组技术 __________________ _________ 生物体外
_________ 基因 _________________ DNA分子水平 ____________________ ___
•
4、载体与基因表达载体的比较
在基因工程中，携带目的基因进入宿主细胞的工具称 为载体。基因表达载体是指已经插入了目的基因之后 的载体
『例2』下列关于限制酶的说法不正确的是（A ） A．限制酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布 B．一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 C．不同的限制酶切割DNA的切点不同 D．限制酶的作用之一是用来提取目的基因 『例3』据下图所示，有关工具酶功能的叙述错误的是 （ D ） A．限制性内切酶可以切断a处 B．DNA聚合酶可以连接a处 C．解旋酶可以使b处解开 D．DNA连接酶可以连接c处 『例4』作为基因工程中的“分子运输车”——载体，应具备 A 的条件是（ ）①必须有一个或多个限制酶的切割位点 ②必须 具备自我复制的能力，或整合到受体染色体DNA上随之同步 复制 ③必须带有标记基因 ④必须是安全的 ⑤大小应合适 A．①②③④⑤ B．①②③⑤ C．①②④⑤ D．①②③④
A．B淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体 基因 B．将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰 素的菌株 C．用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高 产菌株 D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA 上
二、DNA重组技术的基本工具 记忆以下知识 1．限制酶 原核 （1）分布：主要在 生物中。 （2）作用特点:特异 性，识别特定 核苷酸序列 ，切割特定切点。 并且使每一条链中的特定的部位的两个核苷酸之间 的 磷酸二酯键 断开。 （3）结果：产生 粘性末端 ___和 平末端 ____ 2.DNA连接酶 连接的部位： 连接两条链之间的磷酸二酯键 3.运载体：作为运载体必须具备哪些条件？ (1)能在宿主细胞内稳定存在并大量复制 (2)有多个限制酶切割位点 (3)具有特殊的标记基因
思考一：
• 1、 DNA连接酶和DNA聚合酶的比较
DNA聚合酶作用于单个的脱氧核苷酸制酶与DNA连接酶的比较
DNA连接酶链接两个DNA片段,DNA限制酶是把一段DNA切开
• 3、目的基因与标记基因的比较
目的基因指要转入受体细胞的基因标记基因是指运载体上的某些基 因，在基因工程中作为检测目的基因是否导入受体细胞的指示
四、基因工程的应用 『例6』下列说法正确的是（ D） A．用基因工程方法培育抗虫植物也能抗病毒 B．基因工程在畜牧业上应用的目的是培育体型巨大、品质优良 的动物 C．任何一种假单孢杆菌都能分解四种石油成分，因此，假单孢 杆菌是“超级细菌” D．基因工程在农业生产上的应用主要是培育高产、稳产、品质 优良和具有抗性的农作物 『例7』下列关于基因工程应用的叙述，正确的是（ B ） A.基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因 B.基因诊断的基本原理是DNA分子杂交 C.一种基因探针能检测水体中的各种病毒 D.原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良
A、①是c，②是b，③是a B、①是a和b，②是a，③是b C、①是a和b，②是b，③是a D、①是c，②是a，③是b
三、基因工程的基本操作程序
• 记忆以下知识：1、四部曲的内容?
(1) 目的基因的获取： 何时使用人工合成法？ 11页 （2）、基因表达载体的构建（核心）：构建表达载体的目的是什么？1个基 因表达载体 包括那四部分？各自的作用是什么 ？ 11页 （3） 、将目的基因导入受体细胞常用的转化方法： 花粉管通道法 农杆菌转化法 a将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是________，其次还有_______ 基因枪法 显微注射技术 和_________等。b将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是________。 此方法的受体细胞是_____。 受精卵 Ca2+ c将目的基因导入微生物细胞：用______处理大肠杆菌 (4)、目的基因的检测和表达:1）检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目 DNA分子杂交 的基因，采用______________技术。 分子杂交技术 （2）检测目的基因是否转录出了mRNA，采用__________________技术。 抗原抗体杂交技术 （3）检测目的基因是否翻译成蛋白质，采用____________________技术。 （4）有时还需进行___________水平的鉴定。如__________________。 个体生物学 抗虫抗病的接种实验、转基因产品的功能活性等 10页 基本途径有哪些？PCR技术扩增的前提是什么？
新的生物类型和生物产品
基因工程的特点
(1)原理 (2)优点
基因重组
①与杂交育种相比：
②与诱变育种相比
打破了种的限制克服了远缘杂交不亲合的障碍 定向的改变生物性状
(3)实质:
将一种生物的基因导入到另一种生物的体内产生他本 不能产生的蛋白质即基因未变、合成蛋白质未变,只 是合成场所的转移。
『例1』以下有关基因工程的叙述，正确的是 （ D ） A、基因工程是细胞水平上的生物工程 B、基因工程产生的变异属于人工诱变 C、基因工程的目的是获得目的基因表达的蛋白质产物 D、基因工程育种的优点之一是可以定向地使生物产生可遗 传的变异 B ） 拓展提高：1．下列叙述符合基因工程概念的是（