基因工程讲课.ppt

G
AATTC
CTTAA
G
粘性末端
观
察 与 思
TGCA ACGT
性切识不 未点别同 端以的的 都及核“
考 不同的限制性内切酶识别的核 不 形 苷 剪
苷酸序列、切点以及形成的粘 同 成 酸 刀
性未端T都是否相同G？C A
的序” 黏列所
ACG
T
、
问题2: DNA
如何把目的基因从DNA T分G子C A上切下来A呢C?G T
2、当用细菌作为受体细胞时，在导入 重组DNA之前对其应作何处理？
答：用氯化钙溶液处理细菌，以增大细菌细胞 壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒进入 受体细胞。
3、重组DNA分子进入受体细胞后，是 否意味着转基因的成功？
答：不是，重组DNA分子进入受体细胞后受体 细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基 因完成了表达过程。
对目的基因所作的修饰发生在 ( D )
A 内含子
B 外显子
C 编码区
D 非编码区
2 填空题：
(1) 中国科学家陈炬把人的抗病毒干扰素（一 种蛋白质）基因植入烟草的细胞中并“嫁接” 到其DNA分子上，使烟草获得了抗病毒的能力。 试分析回答：
T GCA ACG T
GCA
T
观察与思考
T
ACG
目的基因
观 察
GAAT TC CT TAAG
与
思
考
G
AATTC
CTTAA
G
观 察
1、切割质粒与获得目的基因切割DNA分子是否
一G定C要A 用同一种限制性内切酶T？为什目么的？基因
答：是。T 要保证有相同的黏性未A端C。G
与
2、该过程除使用限制性内切酶外，还使用什么酶？
思
答：DNA连接酶。
考
T GCA
T GCA
ACG T
ACGT
抗菌素抗性基因
标记基因
3、将目的基因导入受体细胞 4、目的基因的检测和表达
阅读第三步——将目的基因 导入受体细胞和第四步—— 目的基因的检测和表达，并 思考回答以下问题。
1、为什么常用细菌等微生物作为受体细 胞？
答：细菌等微生物的繁殖速度非常快，在短 时间内就能获得大量目的基因和基因产物。
进行了表达。
人的血红蛋白基因怎样才能导入猪的体内 呢？这就要借助于一门新兴的生物技术—— 基因工程。
（一）、基因工程的概念
（1）该部分内容容易理解，教师指导学生阅 读教材有关内容，并给出下列表格，让学生 总结，教师加以补充。
别 名 基因拼接技术、DNA重组技术等
操作环境 操作对象
生物体外 基因
操作水平 基本过程 结果
”
基
因
操 作 的 基
本 步 骤 示
意
图
1、提取目的基因 2、目的基因与运载体结合 3、将目的基因导入受体细胞 4、目的基因的检测和表达
1、提取目的基因
（1）鸟枪法（散弹射击法） （2）人工合成基因的方法
...... DNA扩增仪（PCR仪）
（1）鸟枪法（散弹射击法）
优点： 操作简便
缺点：工作量大，具有一定的盲目性
ACG T
TGC A
动画演示
GCA
A
观察与思考
T
TGC
目的基因
1、基因工程的 “ ”剪刀
限制性内切酶
（1）特点： 一种限制酶只能识别一种特定的 核苷酸序列,并在特定切点切割
（2）结果： 产生粘性末端
（3）分布： 微生物（已发现的有200种）
Leabharlann Baidu
2、基因工程的 “ ”
问题3：
AATTC
切割如，果会把怎两样种呢来？源G不A同A的TDNTAC用同一G 种酶
基因工程简介
郑州市第二中学
两则新闻
1、2008年9月中央电视台《焦点访谈》播出了一期节目，反 映目前我国血库中血液短缺，很多病人排队等候输血，有的 因为不能及时输血而造成病情恶化，甚至死亡。节目呼吁人 们要关爱生命，义务献血……。
2、《参考消息》“开眼界”栏目中刊登一则新闻： 美国科学家已将人的血红蛋白基因导入猪的体内，并成功的
A 限制性内切酶只在获得目的基因时才使用 B 重组质粒的形成在细胞内完成 C 质粒都可作为运载体 D 蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料
本题考查了本节学习的 重点知识和基本知识。
（2） 植物学家在培育抗虫棉时，对目的基因作
了适当的修饰，使得目的基因在棉花植株的整
个生长发育期都表达，以防止害虫侵害。这种
本节课的知识结构
基因工程的概念
基因操作 的工具 基因工 程的基 本内容
基因的剪刀___限制性内切酶 基因的针线___DNA连接酶 基因的运输工具___运载体
提取目的基因
基因操作的 目的基因与运载体结合 基本步骤 将目的基因导入受体细胞
目的基因的检测和表达
（四）巩固练习
1、选择题：
（1）有关于基因的叙述正确的是 ( D )
观
为质什粒是么细质菌等粒
察
常微 自作生主物复为中制运能的够小载
与 思 考
体型？环状DNA分子， 其上面常含有 运载体 标记基因能够 “友好”地 “借居”在宿
主细胞中目，的它
的存在与基否因对 宿主细胞的生
存没有决定性
的作用。
二、基因操作的工具
1、基因工程的 “ ”
2、基因工程的 “ ”
3、基因工程的 “ 目的基因
CTTAA G
观察与思考 DNA连接酶
2、基因工程的 “ 针线 ”
“
”指“DNA连接酶”
（1）连接的部位：连接“梯子”断口的“扶 手”——磷酸酯键；而非“梯 子”中间的“踏板”——氢键
（2）结 果： 两个相同的粘性末端的连接
问题4：
如何将目的基因导入受体细胞呢？
运载体 目的基因
问题与探索
• 请阅读教材中“基因的运输工具——运载 体”这一自然段，并思考回答以下两个问 题。
（2）人工合成法
逆转录法
DNA合成仪
根据已知的氨基酸 序列合成DNA
mRNA
DNA
逆转录
蛋白质
mRNA
DNA
推测
推测
（2）人工合成法
优点： 专一性强，还可以合成自然界中 不存在的基因，因此有着广泛的 应用前景。
缺点：操作过程麻烦，技术条件要求较高
2、目的基因与运载体结合 DNA
T GCA ACG T
1、作为运载体必须具备什么条件？ 2、为什么质粒常作为运载体？
3、基因工程的 “ 目的基因 ”
a、能够在宿主细胞中复制 并稳定地保存 （1）具备条件： b、具有多个限制酶切点，以便 与外源基因连接 c、具有标记基因，便于筛选
（2）种 类： 质粒、噬菌体和动植物病毒
（3 ）作 用： 将外源基因导入受体细胞
DNA分子水平 剪切、拼接、导入、表达 获得人类所需的基因产物
二、基因操作的工具
问题1: 基因操作是在DNA分子水平上进
行的,用普通的操作工具能够操作吗? 那么需要用什么工具呢?
1、基因工程的 “ ”限制性内切酶
观 察
GAATTC
酶!
与
思
CTTAAG
考
回顾DNA的分子结构，思
考用什么对DNA进行操作?