专题1 基因工程上课PPT幻灯片
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《基因工程》PPT教学 ppt课件
PPT课件
36
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
PPT课件
37
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
3.抗逆转基因植物
PPT课件
38
4.利用转基因改良植物的品质
PPT课件
39
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
PPT课件
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)
PPT课件
24
(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
PPT课件
25
非目的基因片段 GACATAGCTACA CTGTATCGATGT
PPT课件
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
PPT课件
2
1、概念：又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。
基因工程培训课件(ppt 49页)
高抗ⅹ矮病 F1 高抗 自交 F2（高抗、矮抗、高病、矮病）。
（6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。
为将止F。2矮秆抗锈病品种连续自交，分离淘汰提纯到基本不分离
生物材料：A小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）纯种，B小
麦的矮秆不抗锈病纯种，C水稻的迟熟种子
非生物材
料：根据需要自选
方案2：
（1）育种名称：单倍体育种 （2）所选择的生物材料：A、B。 （3）希望得到的结果：矮秆抗锈病。 （4）预计产生这种结果的（所需类型）的几率：1/4。 （5）写出育种的简要过程（可用图解） 高抗ⅹ矮病 F1高抗 F加1花倍药成离为体纯培合养的高抗单、倍矮体抗植、株高，病再、经矮秋病水植仙株素。处理，染色体 （6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。 挑选矮秆抗锈病的植株即可。
8、基因工程中常用细菌等原核生物作 受体细胞的原因不包括( D )
A.繁殖速度快 B.遗传物质相对较少 C.多为单细胞，操作简便 D.DNA为单链，变异少
9、萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞，
获得了高水平的表达。这一研究成果表明
①萤火虫与烟草植物的DNA结构基本相
同 ②萤火虫与烟草植物共用一套密码子③
对应的内容，正确的组合是( C )。
供体
剪刀
针线
运载体
受体
A 质粒
限制性 核酸内 切酶
DNA连 接酶
提供目的基 大肠杆 因的生物 菌等
B
提供目的基 DNA连 因的生物 接酶
限制性 内切酶
质粒
大肠杆 菌等
C
提供目的基 因的生物
限制性 核酸内 切酶
DNA连 接酶
质粒
大肠杆 菌等
D
大肠杆菌等
DNA连 接酶
（6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。
为将止F。2矮秆抗锈病品种连续自交，分离淘汰提纯到基本不分离
生物材料：A小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）纯种，B小
麦的矮秆不抗锈病纯种，C水稻的迟熟种子
非生物材
料：根据需要自选
方案2：
（1）育种名称：单倍体育种 （2）所选择的生物材料：A、B。 （3）希望得到的结果：矮秆抗锈病。 （4）预计产生这种结果的（所需类型）的几率：1/4。 （5）写出育种的简要过程（可用图解） 高抗ⅹ矮病 F1高抗 F加1花倍药成离为体纯培合养的高抗单、倍矮体抗植、株高，病再、经矮秋病水植仙株素。处理，染色体 （6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。 挑选矮秆抗锈病的植株即可。
8、基因工程中常用细菌等原核生物作 受体细胞的原因不包括( D )
A.繁殖速度快 B.遗传物质相对较少 C.多为单细胞，操作简便 D.DNA为单链，变异少
9、萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞，
获得了高水平的表达。这一研究成果表明
①萤火虫与烟草植物的DNA结构基本相
同 ②萤火虫与烟草植物共用一套密码子③
对应的内容，正确的组合是( C )。
供体
剪刀
针线
运载体
受体
A 质粒
限制性 核酸内 切酶
DNA连 接酶
提供目的基 大肠杆 因的生物 菌等
B
提供目的基 DNA连 因的生物 接酶
限制性 内切酶
质粒
大肠杆 菌等
C
提供目的基 因的生物
限制性 核酸内 切酶
DNA连 接酶
质粒
大肠杆 菌等
D
大肠杆菌等
DNA连 接酶
专题1基因工程.pptx
需要 哪两种
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
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
《专题1基因工程》PPT课件
不属于质粒被选为基因运载体的理由是
A、能复制
（ D）
B、有多个限制酶切点
C、具有标记基因
D、它是环状DNA
整理ppt
20
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 .
３、常用的运载体： 质粒（最常用）、λ噬菌体和动植物病毒等
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18
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。
整理ppt
19
练习
苏云金芽孢杆菌
普通棉花(无抗虫特性)
提取
与运载体DNA拼接
抗虫基因
棉花细胞(含抗虫基因)
导入
棉花植株(有抗虫特性)
• 上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？
整理ppt
9
1．１ DNA重组技术的基本工具
一. 限制性核酸内切酶——“分子手术刀” 1、来源：主要是微生物 2、种类：4000种。 3、作用： 一种限制酶只能识别一种特定核苷酸序列；
此外，二者虽然都是由蛋白质构成的酶，但组成和性质 各不相同。
整理ppt
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三、基因进入受体细胞的运载——”分子运输 车”
１、作用：将外源基因导入受体细胞
２、特点（条件） 1、能够在宿主细胞中复制并稳定地保存
2、具有多个限制酶切割位点，以便与外源 基因连接
3、具有标记基因，便于进行筛选
基因工程-1 ppt课件
供体、受体、载体是重组DNA技术的三大基本元 件。
2020/8/5
2、基因工程
基因工程是指重组DNA技术的产业化设 计与应用，包括上游技术和下游技术两大组 成部分。
上游技术指的是基因重组、克隆和表达 的设计与构建（即重组DNA技术）；
下游技术则涉及到基因工程菌或细胞的大 规模培养以及基因产物的分离纯化过程。
理论上的三大发现 技术上的三大发明 对于基因工程的诞生起到了决定性的作用。
2020/8/5
(三) 基因工程产生背景 1. 发现DNA是遗传物质
2020/8/5
Oswald Theodore Avery 1877～1955
光滑型注入小鼠体内，小鼠死。
粗糙型注入小鼠体内，小鼠活。
光滑型加热杀死，再注入小鼠体 内，小鼠活。
2020/8/5
第一章 基因工程概述
2020/8/5
主要内容
• 重组DNA技术与基因工程的基本概念 • 基因工程的特点与基本步骤 • 研究背景 • 基因工程的研究与发展 • 基因工程的分子生物学原理 • 基因工程的支撑技术
2020/8/5
(一) 基本概念
1、重组DNA技术
重组DNA技术是指将一种生物体的基因（供体） 与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物 体（受体）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或新性状 的DNA体外操作程序，也称为分子克隆技术。
2020/8/5
基因工程的别名
DNA重组技术
操作环境
生物பைடு நூலகம்外
操作对象
基因
操作水平
DNA分子水平
基本过程 剪切 → 拼接 → 导入 → 表达
结果
人类需要的基因产物
2020/8/5
2、基因工程
基因工程是指重组DNA技术的产业化设 计与应用，包括上游技术和下游技术两大组 成部分。
上游技术指的是基因重组、克隆和表达 的设计与构建（即重组DNA技术）；
下游技术则涉及到基因工程菌或细胞的大 规模培养以及基因产物的分离纯化过程。
理论上的三大发现 技术上的三大发明 对于基因工程的诞生起到了决定性的作用。
2020/8/5
(三) 基因工程产生背景 1. 发现DNA是遗传物质
2020/8/5
Oswald Theodore Avery 1877～1955
光滑型注入小鼠体内，小鼠死。
粗糙型注入小鼠体内，小鼠活。
光滑型加热杀死，再注入小鼠体 内，小鼠活。
2020/8/5
第一章 基因工程概述
2020/8/5
主要内容
• 重组DNA技术与基因工程的基本概念 • 基因工程的特点与基本步骤 • 研究背景 • 基因工程的研究与发展 • 基因工程的分子生物学原理 • 基因工程的支撑技术
2020/8/5
(一) 基本概念
1、重组DNA技术
重组DNA技术是指将一种生物体的基因（供体） 与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物 体（受体）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或新性状 的DNA体外操作程序，也称为分子克隆技术。
2020/8/5
基因工程的别名
DNA重组技术
操作环境
生物பைடு நூலகம்外
操作对象
基因
操作水平
DNA分子水平
基本过程 剪切 → 拼接 → 导入 → 表达
结果
人类需要的基因产物
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。
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
高三一轮复习：基因工程正式ppt课件
达到治疗疾病的目的。病人细胞中既有缺陷基因，也有
正常基因。
高考总复习.生物
二、 植物基因工程与动物基因工程的成果
外源基因类型及举例
成果举例
抗虫转基 因植物
抗虫基因：Bt毒蛋白基 因、蛋白酶抑制剂基因、 淀粉酶抑制剂基因
抗虫水稻、抗虫棉、 抗虫玉米
抗病转基 因植物
抗病毒基因：病毒外壳 蛋白基因、病毒的复制 酶基因抗真菌基因：几 丁质酶基因
3．PCR技术扩增目的基因
高考总复习.生物
(3)PCR技术扩增目的基因 ①原理：_D_N__A_复__制___。 ②过程 第一步：变性：_D__N_A__解__链__；第二步：复性：引物结合到 互补DNA链；第三步：延伸：在热稳定DNA聚合酶作用下， 从引物起始合成互补链。 2.基因表达运载体的构建 (1)目的：使目的基因在受体细胞中_稳__定__存__在___，并且可以 _遗_传__至__下_一__代_，使目的基因能够__表__达__和_发__挥_。作用 (2) 组 成 ： 目__的__基__因____ ＋ __启__动__子____ ＋ ___终__止__子___ ＋ __标__记__基__因__
三、将目的基因导入受体细胞
生物 种类
植物细胞
动物细胞
常用 农杆菌转化 显微注射技
方法 法
术
受体 细胞
体细胞
受精卵
高考总复习.生物
微生物细胞
感受态细胞 法
原核细胞
转化 过程
将目的基因 插入Ti质粒 的TDNA上→ 农杆菌→导 入植物细胞 →整合到受 体细胞的
将含有目的 基因的表达 载体提纯→ 取卵(受精卵 )→显微注射 →受精卵发 育→获得具 有新性状的
用是（ ）C
zyq专题基因工程课件幻灯片
2.抗病转基因植物
遭到玉米螟侵害和真菌感染的普通玉米(左) 与Bt玉米(右)
3.其他抗逆转基因植物
4.利用转基因改良植物的品质
富含赖氨酸的转基因玉米
4.利用转基因改良植物的品质
转基因矮牵牛呈现出原本没有的花色变异
（左侧为对照，中间和右侧为转基因后的变异）
4.利用转基因改良植物的品质
转基因耐贮藏番茄（左）和普通番茄（右）
“转基因荧光猪”
不含胆固醇的转基因小鼠
荧光斑马鱼
荧光热带鱼
首只转基因猴降生
转基因幼猴和母亲 转基因蝴蝶
• 基因工程在畜牧养殖业上的应用主要是什么？
繁殖具有抗病能力、高产仔率、高产奶 率和高质量的皮毛等优良品质的转基因动物。
该过程的重要步骤是通过感染或显微注 射技术将重组DNA转移到动物受精卵中。
将人的生长激素基因 和牛的生长素基因分别注 射到小白鼠受精卵中，得 到的“超级小鼠”。
（二）、动物基因工程前景广阔
❖ 1.用于提高动物生长速度 ❖ 2.用于改善畜产品的品质 ❖ 3.用转基因的动物作器官移植的供体 ❖ 4.用转基因的动物生产药物
1.用于提高动物生长速度
转基因鲑鱼(上)与同 年龄的野生源自鱼(下)基因工程在农业上的应用
转基因植物
目的基因
抗虫基因 抗病毒转基因小麦
Bt毒蛋白基因
病毒外壳基因和病毒复制酶基因
抗立枯丝核菌(真菌)的烟草 几丁质酶基因和抗毒素合成基因
抗盐碱和干旱作物
调节细胞渗透压的基因
耐寒的番茄
抗冻蛋白基因
抗除草剂的大豆
抗除草剂基因
富含赖氨酸的转基因玉米 转基因延迟番茄
富含赖氨酸的蛋白质编码基因
❖ 2.用于改善畜产品的品质
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黏性末端
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。
具有一个或多个限制酶切点，以便与外源基因连接。
具有某些标记基因，便于进行筛选。 必需是安全的，不会对受体 细胞有害。 大小应适合，便于提取和操作
实质 结果
基因拼接技术或DNA重组技术
生物体外 基因
DNA分子水平 剪切 → 拼接 → 导入 → 表达
基因重组 人类需要的生物类型和生物产品
二、 DNA重组技术的基本工具
基本工具： 限制性核酸内切酶——“分子手术刀” DNA连接酶——“分子缝合针” 基因进入受体细胞的载体——“分子运 输车”
1、限制性核酸内切酶因 ① 概念：PCR全称为_多__聚__酶__链__式__反__应__，是在生物_体__外_复制 _特_定__D_N_A_片__段__的核酸合成技术 ②原理：_D_N_A_双__链__复__制
③条件：已__知__基__因__的__核__苷__酸__序__列_____、 四__种__脱__氧__核__苷__酸___、_一__对__引__物____ (做启动子)、 T_a_q_D_N_A_聚__合__酶 等
一、基因工程的概念
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生物类型和生 物产品。
基因工程的别名
操作环境 操作对象 操作水平 基本过程
非编码区 有调控作用的核苷酸序列，包括位于编 码区上游的RNA聚合酶结合位点。
因
结 非编码序列：包括非编码区和内含子
构
启动子与起始密码
启动子
起始密 码
位 置 DNA上基因的非编码区，位于m单 链 信 使 RNA
侧）
（转录产物）
功 能 转录时与RNA聚合酶结 是翻译的开始，是
3、基因进入受体细胞的运载体——“分子运输车”
（3）常用的运载体 细菌细胞质的质粒 λ噬菌体的衍生物 动植物病毒
注意：真正用作运载体的质 粒都是人工改造过的。
（补充知识）基因的结构 1、原核细胞的基因结构
非编码区
编码区
编码区上游
启动子
非编码区 编码区下游
终止子
与原R核NA聚合编酶码区结合能位转录点相应的信使RNA，能编码蛋白质
DNA)
单链DNA DNA聚合酶
双链DNA (目的基因)
（3）人工合成
根据已知的氨基酸序列合成DNA法 ：
根据已知蛋白质的 氨基酸序列，推测出相 应的信使RNA序列，然 后按照碱基互补配对原 则，推测出它的结构基 因的核苷酸序列，再通 过化学方法，以单核苷 酸为原料合成目的基因。
蛋白质的氨基酸序列 推测
DNA模板链上脱落下来。
启动子
2、真核细胞的基因结构
非编码区
编码区
非编码区
编码区上游
编码区下游
启动子
终止子
与RNA聚合酶 结合位点
外显子
内含子
真
外显子：能编码蛋白质的序列
核 外编显码子区： 内含能子够：编不码能蛋编白码蛋质白的质序的列序叫列做外显子
细
胞 内含子： 不能够编码蛋白质的序列叫做内含子
的 基
c、延伸（70℃-75℃）： 在Taq酶的作用下，从引物的5′端→3′端延伸，合成 与模板互补的__D_N_A_链___。
（3）人工合成
反转录法：
以目的基因转录成的 信使RNA为模板，反转录成 互补的单链DNA，然后在酶 的作用下合成双链DNA，从 而获得所需的基因。
目的基因的mRNA 反转录酶
杂交双链 (单链RNA/单链
前提条件： 双链的解开 。 ④方式：以_指__数__方式扩增，即__2_n_（n为扩增循环的次数）
⑤结果： 使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增
⑥过程：
a、DNA变性（90℃-95℃）： 双链DNA模板在热作用下，_氢__键__断裂，形成__单__链__D_N_A___
b、退火（复性55℃-60℃）： 系统温度降低，引物与DNA模板结合，形成局部__双__链____。
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。
具有一个或多个限制酶切点，以便与外源基因连接。
具有某些标记基因，便于进行筛选。 必需是安全的，不会对受体 细胞有害。 大小应适合，便于提取和操作
实质 结果
基因拼接技术或DNA重组技术
生物体外 基因
DNA分子水平 剪切 → 拼接 → 导入 → 表达
基因重组 人类需要的生物类型和生物产品
二、 DNA重组技术的基本工具
基本工具： 限制性核酸内切酶——“分子手术刀” DNA连接酶——“分子缝合针” 基因进入受体细胞的载体——“分子运 输车”
1、限制性核酸内切酶因 ① 概念：PCR全称为_多__聚__酶__链__式__反__应__，是在生物_体__外_复制 _特_定__D_N_A_片__段__的核酸合成技术 ②原理：_D_N_A_双__链__复__制
③条件：已__知__基__因__的__核__苷__酸__序__列_____、 四__种__脱__氧__核__苷__酸___、_一__对__引__物____ (做启动子)、 T_a_q_D_N_A_聚__合__酶 等
一、基因工程的概念
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生物类型和生 物产品。
基因工程的别名
操作环境 操作对象 操作水平 基本过程
非编码区 有调控作用的核苷酸序列，包括位于编 码区上游的RNA聚合酶结合位点。
因
结 非编码序列：包括非编码区和内含子
构
启动子与起始密码
启动子
起始密 码
位 置 DNA上基因的非编码区，位于m单 链 信 使 RNA
侧）
（转录产物）
功 能 转录时与RNA聚合酶结 是翻译的开始，是
3、基因进入受体细胞的运载体——“分子运输车”
（3）常用的运载体 细菌细胞质的质粒 λ噬菌体的衍生物 动植物病毒
注意：真正用作运载体的质 粒都是人工改造过的。
（补充知识）基因的结构 1、原核细胞的基因结构
非编码区
编码区
编码区上游
启动子
非编码区 编码区下游
终止子
与原R核NA聚合编酶码区结合能位转录点相应的信使RNA，能编码蛋白质
DNA)
单链DNA DNA聚合酶
双链DNA (目的基因)
（3）人工合成
根据已知的氨基酸序列合成DNA法 ：
根据已知蛋白质的 氨基酸序列，推测出相 应的信使RNA序列，然 后按照碱基互补配对原 则，推测出它的结构基 因的核苷酸序列，再通 过化学方法，以单核苷 酸为原料合成目的基因。
蛋白质的氨基酸序列 推测
DNA模板链上脱落下来。
启动子
2、真核细胞的基因结构
非编码区
编码区
非编码区
编码区上游
编码区下游
启动子
终止子
与RNA聚合酶 结合位点
外显子
内含子
真
外显子：能编码蛋白质的序列
核 外编显码子区： 内含能子够：编不码能蛋编白码蛋质白的质序的列序叫列做外显子
细
胞 内含子： 不能够编码蛋白质的序列叫做内含子
的 基
c、延伸（70℃-75℃）： 在Taq酶的作用下，从引物的5′端→3′端延伸，合成 与模板互补的__D_N_A_链___。
（3）人工合成
反转录法：
以目的基因转录成的 信使RNA为模板，反转录成 互补的单链DNA，然后在酶 的作用下合成双链DNA，从 而获得所需的基因。
目的基因的mRNA 反转录酶
杂交双链 (单链RNA/单链
前提条件： 双链的解开 。 ④方式：以_指__数__方式扩增，即__2_n_（n为扩增循环的次数）
⑤结果： 使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增
⑥过程：
a、DNA变性（90℃-95℃）： 双链DNA模板在热作用下，_氢__键__断裂，形成__单__链__D_N_A___
b、退火（复性55℃-60℃）： 系统温度降低，引物与DNA模板结合，形成局部__双__链____。