专题1.1自用基因工程PPT幻灯片
《基因工程》PPT教学 ppt课件
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典型例子:抗烟草花叶病毒的转基因烟草、 抗病毒的转基因小麦、甜椒
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转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
3.抗逆转基因植物
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4.利用转基因改良植物的品质
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富含赖氨酸的转基因玉米
基转 因入 的荧 发光 荧素 光酶 烟蛋 草白
PPT课件 不会引起过敏的转基因大4豆0
原 理: 基因重组
表达水平: DNA分子水平
过程:
意义: 1、定向改造某些性状
2、克服远缘杂交
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3
原核细胞的基因结构
非编码区 编码区上游 启动子
编码区
非编码区 编码区下游
终止子
RNA聚合酶结合位点
启动子:位于基因首端一段能与RNA聚合酶结合并能起 始mRNA合成的序列。没有启动子,基因就不能转录。
将目的基因导入 农杆菌介导的遗传转化法
植物细胞
基因枪法
方法
将目的基因导入 动物细胞
——显微注射法
将目的基因导入——感受态细胞吸收DNA分子
微生物细胞
(氯化钙法)
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(四)目的基因的检测与鉴定 ——检查是否成功 ①形态检测
检测— ②分子检测
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非目的基因片段 GACATAGCTACA CTGTATCGATGT
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1
我们主要讨论4个问题:
1. 什么是基因工程——基因工程的概念。
2. 为什么能进行基因工程——基因工程的原理和技术。 3. 怎样进行基因工程——4大步骤 4. 基因工程的应用和前景
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2
1、概念:又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。
专题1 基因工程上课PPT幻灯片
黏性末端:被限制酶切开的DNA两条单链的切口,带有几个伸出的 核苷酸,他们之间正好互补配对,这样的切口叫黏性末端。 当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时,产生的是平末端。
3、基因进入受体细胞的运载体——“分子运输车” (1)运载体的作用
作为运载工具,将外源基因(抗虫基因)转移到受体细胞(棉花细 胞)中去。
mRNA的核苷酸序列
推测 结构基因的核苷酸序列
化学合成 目的基因
二、基因表达载体的构建 —— 核心
1.用一定的__限__制__酶___切割 质粒,使其出现一个切 口,露出___黏__性__末__端___。
①细R胞NA聚合酶能够识别调控序列中的结合位点,并与其结
合的。基
②因构转结录开始后,RNA聚①合不能酶转沿录D为NA信分使子RN移A,动不,能并编以码D蛋N白A分质子。 的一条链非为编模码板区合成②RN有A调。控遗传信息表达的核苷酸序列,
在该序列中,最重要的是位于编码区
③转录完毕后,RNA链上释游的放R出NA来聚,合酶紧结接合着位技术扩增 (3)人工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,各个受体菌起 调 肽链延伸的第一个
控作用。
氨基酸的位点。
二、基因工程基本操作的四个步骤 目的基因的获取 基因表达载体的构建 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定
(一)目的基因的获取 1、目的基因主要是指_编__码__蛋__白__质__的__结__构__基__因___
2、获取目的基因的常用方法
利用运载体在受体细胞(棉花细胞)内,对外源基因(抗虫基因)进 行大量复制。(随载体的复制而复制)
(2)作为运载体必须具备的条件 能够在宿主细胞中自我复制并稳定地保存。
专题1基因工程.pptx
工具
总结: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?
第三步:将目的基因导入受体细胞
什么叫转化
常用的转化方法有哪些?
将目的基因导入植物细胞 将目的基因导入动物细胞
具体过程?
将目的基因导入微生物细胞
第四步:目的基因的检测与鉴定
首先:
检测与鉴定哪些环节
单链DNA
核酸酶H
单链DNA
复制
?Leabharlann 双链DNA第一步:获取目术合成DNA
3. mRNA差异显示法获得目的基因 (反转录) 4.采用DNA合成仪人工合成长度不是很大的
DNA片段。 5.用机械的方法,如超声波把打成片段。
原核生物基因表达的调 控
识别序列的特点
③结果:产生黏性未端和平末端
两者的区别
④举例:EcoR1限制酶、Sma1限制酶
这两种酶切的特点
限制酶的识别特点
以中轴线双侧的DNA上碱基呈反向对称,重复排列
如:GAA TTC
CTT AAG
CCC GGG GGG CCC
(2)DNA连接酶
与DNA聚合酶 相同吗
①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)
基因的剪刀(分子手术刀) ——限制性核酸内切酶(限制酶)
到哪里去寻找这种酶
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
与我们学过的 DNA酶相同吗?
①分布:主要在原核生物中。
作用是什么
②作用特点:专一性,识别特定核苷酸序列, 切割特定切点。
切断的是什么键
1.2基因工程的 基本操作程序
基因工程-PPT课件
干扰素 1200 升人血 2-3 万美元 / 病人
1 升发酵液 200-300 美元 / 病人
国外生物医药的发展
➢1976年第一家基因工程技术开发药物的公司建立。 ➢1982年第一个基因工程药物重组人胰岛素正式生产,推向市场。 ➢2019年全球生物技术公司总数已达4284家,美国占34%。 ➢2019年基因重组生物技术药物的年销售额已经突破400亿美元。 ➢2019年市场上的生物技术药物达到200种左右,而在研的药物为600种。 ➢全世界已有2.5亿人使用生物技术药物和疫苗。
• 曼哈顿计划 • 阿波罗计划
20世纪科学史上3个里程碑
HGP的意义
• 了解生命的起源与进化 – 认识种属之间和个体之间存在差异的起因 – 五种“模式生物” 基因组的研究:大肠杆菌、酵母、 线虫、果蝇和小鼠
• 解码生命,认识自身 – 了解生命体生长发育的规律
• 认识疾病产生的机制,掌握生老病死规律 – 疾病的诊断和治疗
甜椒在栽培的过 程中,容易受病毒的 感染。我国科学工作 者,采用转基因技术, 培育出抗病毒的甜椒。
油菜是人们食用油的主要来源之一。一般油菜 籽的含油量约为40%左右。通过转基因技术,培育 出来的油菜籽,可以大大地提高它的出油率。而且 油的纯度质量更好。
玉米是主要粮食之一,又可以提炼油脂,也可以 用作食品和工业的原料以及作饲料,浑身是宝。人们称 它是含金的植物。如今培育出转基因玉米,品质更好, 产量更高。
淋巴细胞ADA酶恢复至正常水平的5%-10% 维持免疫系统功能,改善病人症状
遗传缺陷病人
腺病毒 adenovirus
修正基因
插入修正基因
感染病人細胞
取出病人細胞
修正基因转入到患者体内
注射修正基因
基因工程部分PowerPoint演示文稿课件 (一)
基因工程部分PowerPoint演示文稿课件 (一)基因工程是一门前沿、高科技的学科,目前已经成为了生物学、医学、农业等诸多领域的重要研究方向。
为了更好地展示基因工程的相关知识,许多学校和企业都会开设基因工程课程,并配备相应的课件。
本文将对基因工程部分PowerPoint演示文稿课件进行介绍。
一、课件总体结构该基因工程课件共分为五个部分,包括基因的概念、基因工程技术、基因编辑技术、转基因技术和基因疗法,每个部分都具有较强的独立性。
整个课件结构合理、条理清晰,便于学生和学者进行学习和掌握相关知识。
二、课件内容概述1.基因的概念:介绍了基因的定义、结构、作用和遗传学基本概念,为后续课件内容的学习提供了基础。
2.基因工程技术:详细介绍了基因工程技术的概念、分类以及广泛应用的方法,如PCR、DNA酶切、基因克隆等。
课件以具体实验操作为例,使学生更好地了解基因工程技术原理和实践。
3.基因编辑技术:主要介绍了CRISPR/Cas9、TALEN、ZFN等基因编辑技术的定义、特点、原理和应用。
对于基因编辑概念不熟悉的学生,可以通过这部分课件全面了解最新编辑技术。
4.转基因技术:该部分以转基因农作物为例,详细介绍了转基因技术的定义、原理、制备工艺和应用。
课件还讨论了转基因技术的影响和风险。
5.基因疗法:介绍了基因疗法的定义、原理和应用,对经典基因治疗、基因药物、基因细胞治疗等方面进行了详细解读,使学生全面了解该领域的最新进展。
三、课件教学特点1.图文并茂,简洁明了:该课件采用大量图片、流程图和图表等形式,让学生更好地理解和掌握相关概念。
2.细致入微的解读:该课件对于复杂概念通过细致的解读,形象生动的解释和丰富的案例,让学生感受到知识的魅力和深度。
3.前沿性与实用性并重:该课件不仅介绍了基本概念和原理,还强调课件内容与现实应用的紧密关系,既有前沿性,也具有实用性。
综上所述,该基因工程部分PowerPoint演示文稿课件以其全面的知识体系、简明的语言表达、多样化的展示形式以及先进的理念和技术,使学生深度了解基因工程,不仅提高了学术水平,也拓宽了职业视野。
专题1基因工程-PPT精选文档
练习
在基因工程中,切割运载体和含有目 的基因的DNA片段,需使用( A ) A.同种限制酶 B. 两种限制酶 C.同种连接酶 D. 两种连接酶
注意:要用同一种限制酶切取目的基因 和运载体,并用DNA连接酶连接。
练习
不属于质粒被选为基因运载体的理由是
A、能复制
B、有多个限制酶切点
(Hale Waihona Puke D)C、具有标记基因D、它是环状DNA
双基练习: 一、基因工程的概念
基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计, 通过体外____和____等技术,赋予生物以心得遗 传特性,创造出符合人们的需要的新的____和 ____.又叫做DNA的重组技术 .
二、DNA重组技术的基本工具
1.限制性核酸内切酶-----”分子手术刀”
平末端
假如目的基因导入受体细胞后不能复制 将怎样? 作为载体没有切割位点将怎样? 目的基因是否进入受体细胞,你如何察 觉? 如果载体对受体细胞有害将怎样?如果 不能分离会怎样?
对受体细胞无害,易分离.
被同一种限制酶切断的几个来源不同的DNA 是否具有相同的黏性末端?
被同一种限 制切断的几 个DNA具有 相同的黏性 末端。
二个不同的DN A的黏性末端黏 合起来,就似乎 可以合成重组的 DNA分子了。
二. DNA连接酶——“分子缝合针”
1、作用: 把两条DNA末端之间的缝 隙“缝合”起来
2、种类:
(一)基因工程的概念 该技术是在生物体外,通过对DNA分子进行人 工“剪切”和“拼接”,对生物的基因进行改 造和重新组合,然后导入受体细胞内进行无性 繁殖,使重组基因在受体细胞内表达,产生出 人类所需要的基因产物。 基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。
基因工程-PowerPoint演示文稿
(利1进)行与是人因工为合根成瘤N菌H3所、需蓝的藻高体温内、含高有压特条定件的相酶比,生物,固这氮类的物顺
质的化学本质是 蛋白质
。
(2)人们正在着力研究转基因固氮植物(如固氮水稻、固氮小 麦等),某科学家将根瘤菌、细胞中的固氮基因,通过基因工程 方法转移到水稻植株细胞中,经检测,转基因水稻具备了固氮功 能。据上述材料分析:
(5)与杂交育种、诱变育种相比,通过基因工程来培育新品种
的主缩要短优育点种时间 克服远缘杂交
9、静夜四无邻,荒居旧业贫。。22.8.822.8.8Monday, August 08, 2022
10、雨中黄叶树,灯下白头人。。08:27:2008:27:2008:278/8/2022 8:27:20 AM
(2)将目的基因连接到载体上,得杂化载体;(3)将杂化载体 (环状的DNA)引入宿主细胞(受体细胞),使目的基因及载体上 其它基因得以转录和翻译。
例题解析
1、 农业上大量使用化肥存在许多负面影响,“生物固氮”已 成为一项重要研究课题,实验证明,生物固氮是某些微生物(如 根瘤菌、蓝藻等)将空气中的N2固定为NH3的过程。
17、一个人即使已登上顶峰,也仍要自强不息。上午8时27分20秒上午8时27分08:27:2022.8.8
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感 谢 您 的 11、越是没有本领的就越加自命不凡。22.8.808:27:2008:27Aug-228-Aug-22
一章节基因工程幻灯片课件
DNA连接酶
作用 将配对黏连后的两个相同的黏性末端连接起来
GCG AA T T CAA CG CT TA AG TT
连接部位 两条链的骨架部分,形成磷酸二酯键 注意: 限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用部位都
是磷酸二酯键,只是一个是切开,一个是连接
2020/7/13
基因进入受体细胞的载体
作用
• 作为运载工具,将外源基因送入受体细胞
第一章 基因工程
第一节 工具酶的发现和基因工程的诞生
2020/7/13
现代生物学技术和生物工程 基因工程及理论基础 工程酶的发现及作用
限制性核酸内切酶——基因的剪刀 DNA连接酶——基因的针线 质粒——基因的运载体 基因工程的诞生 课堂练习
2020/7/13
生物学技术
利用生物学手段定向控制生物或改造生物,以获得优 良的生物或所需的生物产品
基因1
基因1
2020/7/13
同一限制酶切出相同粘性末端
GCGAA T T CCC CG CT TA AGGG
EcoRI
A TGAA T T CAA TA CT TA AG TT
EcoRI
GCG
AATTCCC
CGCT TA A
G GG
ATG
AATTCAA
TACT TAA
GTT
2020/7/13
GCGAA T T CAA CG CT TA AG TT
• 利用它在受体细胞内对外源基因进行大量复制
载体必须具备的条件
•能在宿主细胞内自我复制
——以便外源基因扩增和传递
•有一个或多个限制酶切点
•具有某些标记基因 ——以便外源基因插入到载体上
•对受体细胞无害
基因工程的基本技术幻灯片
1)、引物(寡聚核苷酸)
➢ 一般成对出现,长度为15-30个核苷酸;
➢ 使用浓度: 0.1-0.5uM,高达1uM;
➢ 引物设计原则:
①G+C含量45-55%; ②Tm值高于55; ③引物特异性; ④引物扩增跨度; ⑤是否形成引物二聚体 ⑥引物的3’端严防错配。
2)、模板DNA:
➢ 基因组DNA、质粒DNA、其它DNA片段; ➢ 质量要求:不高
log X0= - log(1+Ex) *Ct+ log N
Ct 值的定义 在荧光定量PCR技术中,有一个很重要的概念 ——
基因工程的基本技 术幻灯片
优选第六章基因工程的基本技术
主要内容
一.核酸提取技术 二.凝胶电泳技术 三.PCR技术 四.核酸杂交技术 五.DNA测序技术
第一节、第二节 前章节已介绍
第三节 PCR 技术
第三节 PCR技术
一. PCR 基本原理 二. 基本过程与反应体系 三. PCR引物设计的原则 四. PCR产物质量的影响因素 五. PCR的种类
(4)定量PCR
➢广义概念的定量PCR技术是指 以外参或内参为标准,通过对 PCR终产物的分析或PCR过程的 监测,进行PCR起始模板量的定 量。 ➢狭义的定量PCR技术是指用外 标法(荧光杂交探针保证特异性) 通过监测PCR过程(监测扩增效 率)达到精确定量起始模板数的 目的,同时以内对照有效排除假 阴性结果(扩增效率为零)。
Tm值由引物ATGC数决定每A、T计为2℃, G、C 计为4℃,时间一般为40秒到60秒 3)引物延伸温度与时间:
72℃最佳,30-100nt/s,也有用68 ℃如La Taq 4)循环数:25-35 cycles 之间,过多则非特异扩增 增加;平台效应。
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种酶。能将外来的DNA切断,由于这种 切割作用是在DNA分子内部进行的,故 名限制性核酸内切酶。
2、种类:约4000种。
3、作用:识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸
序列,并且使每一条链中特定部位的两 个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
4、结果:形成两种末端 黏性末端
资料分析
位于费城托马斯· 杰斐逊大学的希拉 里和她的同事成功地将人体狂犬病抗体 的DNA译码移入烟草作物中。
转基因烟草作物可以产生一种人体 蛋白质,而这种物质能抗击致命性的狂 犬病病毒。
• 此转基因实验实现了哪种生物的哪些 性状在另外哪种生物中表达?
• 性状的表达与我们从前学过的什么过 程有关?
• 要实现药物基因在烟草中的表什么叫基因工程?
基因工程又叫基因拼接技术或DNA 重组技术。该技术是在生物体外,通过对 DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”, 对生物的基因进行改造和重新组合,然后 导入受体细胞内进行无性繁殖,使重组基 因在受体细胞内表达,产生出人类所需要 的基因产物。
二、 “分子手术刀” ——限制性核酸内切酶
➢作为载体没有切割位点将怎样? ➢目的基因是否进入受体细胞,你如何察
觉? ➢如果载体对受体细胞有害将怎样?
• 作为运载体必须具备哪些条件?
1.能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。 2.具多个限制酶切点,以便与外源基因连接。 3.具有某些标记基因,便于进行筛选。
如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应 的基因等。
开时,切开的DNA两条单链的切口,是平
整的,这样的切口叫平末端。
切断的DNA片段要与受体细胞的 DNA连接,你觉得可以用什么酶?
三、基因的针线──DNA连接酶
DNA聚合酶和DNA连接酶有何 相同点和不同点?
限制酶切割后有两种不同的结果, 一种产生黏性末端,一种产生平末端。 那么恢复它们的连接时,所用DNA连 接酶是否可以不加选择?
平末端
限制酶切割DNA后形 成的末端——黏性末端、 平末端是如何形成的?
重播
• 什么叫黏性末端?
当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切 开时,被限制酶切开的DNA两条单链的切 口,带有几个伸出的核苷酸,他们之间正 好互补配对,这样的切口叫黏性末端。
什么叫平末端? 当限制酶从识别序列的中心轴线处切
基因的运输工具——运载体
有标记基因的存 在,将来可用含 青霉素的培养基 鉴别。
有切割位点
能复制并带着插 入的目的基因一 起复制
• 大肠杆菌的质粒:
最常用的质粒是大肠 杆菌的质粒,其中常 含有抗药基因,如四 环素的标记基因。质 粒的存在与否对宿主 细胞生存没有决定性 作用,但复制只能在 宿主细胞内成。
质粒的特点
1. 细胞染色体(或拟核DNA分子)外能自主复制 的小型环状DNA分子;
2. 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。
E.coliDNA连接酶:连接黏性末端
T4DNA连接酶:连接黏性末端和平末端
四、基因进入受体细胞的载体
要让一个从甲生物细胞内取出来 的基因在乙生物体内进行表达,首 先得将这个基因送到乙生物的细胞 内去!能将外源基因送入细胞的工 具就是载体。
基因进入受体细胞的载体
➢假如目的基因导入受体细胞后不能复制 将怎样?