基因工程和蛋白质工程PPT演示文稿

（二）基因表达载体构建
启动子 目的基因 1、基因表达载体由________ 、________ 终止子 、______ 标记基因 四部分组成。 ________
2、启动子作用：
RNA聚合酶识别和结合的位点
3、标记基因的作用：
鉴别受体细胞中是否含有目的基因 筛选出含目的基因的细胞
过程: 质粒
同一种限制酶处理 一个切口 两个黏性末端 两个切口 获得目的基因
比较：基因工程和蛋白质工程
基因工程
相同点 产生新的 产生的蛋白质 联系
蛋白质工程
都要改造基因，都属于分子水平 基因型，无新基因 基因（型） 原有的 新的
蛋白质工程以基因工程为基础， 是基因工程的应用和延伸
(2008理综山东卷)35.（8分）【生物—现代生物科技专题】 为扩大耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利 用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。 （1）获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶 作用于图中 a 处，DNA连接酶作用于 a 处。（填“a”或 “b”） （2）将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化 法和 基因枪法（花粉管通道法） 法。 （3）由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用 植物组织培养 技术，该技术的核心是 脱分化（去分化） 和 再分化 。 （4）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位 耐盐基因（目的基因） 素标记的 作探针进行分子杂交检测， 又要用 方法从个体水平鉴定水稻 一定浓度盐水浇灌（移栽到盐碱地中） 植株的耐盐性。
蛋白质工程
什么是蛋白质工程
以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系 作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现 有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质。
蛋白质工程流程图
1. 从预期的蛋白质功能出发
2. 设计预期的蛋白质结构
3. 推测应用的氨基酸序列 4. 找到相应的脱氧核苷酸序列
板书：用干扰素例子，反推过程。 第4步后接着做什么？
用转基因动物作器官移植的供体
供体动物： 猪 存在的难题： 免疫排斥
解决方法： 将供体基因组导入某种基因调节因子，以抑制抗原 决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，再结 合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克 隆猪器官。
（三）、基因工程药品异军突起
工程菌：用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表达的菌类细 胞株系。 我国已生产的产品： 白细胞介素-2、干扰素、乙肝疫苗等
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（切割DNA分子）
作用结果： 平未端（SmaI）及粘性未端（EcoRI）
DNA连接酶——“分子缝合针”
1、种类：
E· coli DNA连接酶（黏性末端）
T4 DNA连接酶 （黏性末端和平末端）
2、作用部位： 磷酸二酯键
DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合” 起来，即把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一 个重组的DNA分子就形成了。
3、抗逆转基因作物
4、利用转基因改良植物的品质
方法：
（二）动物基因工程前景广阔 用转基因动物生产药物---动物乳腺生物反应器
获取目的基因 （药用蛋白基因） 构建基因表达载体 （在药用蛋白基因前加 乳腺蛋白基因的启动子）
显微注射导入哺乳 动物受精卵中
形成早期 胚胎
将胚胎送入母体动物
发育成转基因动物（只有在产下的雌性动物个体中，转入 的基因才能表达）
检测— 目的基因是否转录：方法: 分 子 杂 交
目的基因是否表达：方法: 抗原抗体杂交
鉴定—— 抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等
DNA分子杂交示意图
采用一定的技术手段，将两种生物的DNA分子的单 链放在一起，如果这两个单链具有互补的碱基序列， 那么，互补的碱基序列就会结合在一起，形成杂合双 链区；在没有互补碱基序列的部位，仍然是两条游离 的单链。
基础 回顾
基因工程
DNA重组技术 1、基因工程又叫做 基因拼接技术 ________ 或__________ 。
2、基本工具： “分子手术刀” 限制性内切酶 “分子缝合针” DNA连接酶 基因进入受体细百度文库的载体 3、基本操作步骤：
1、目的基因的获取 2、基因表达载体的构建（核心） 3、将目的基因导入受体细胞（转化） 4、目的基因的检测与鉴定
基因工程的应用
（一）植物基因工程硕果累累 1、抗虫转基因植物
方法： 从某些生物中分离出具有杀虫活性的 基因，将其导入农作物中，使其具有 抗虫性 目的基因包括： Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集 素基因等
2、抗病转基因生物
病毒外壳蛋白基因、病毒的复制酶基因、抗真菌转基因植物中的有 几丁质酶基因和抗毒素合成基因
基本操作步骤
（一）目的基因的提取
编码蛋白质的结构基因 目的基因：主要是指___________________ 。 获取方法： 从基因文库 1、____________ 中获取目的基因 2、人工合成法：化学方法合成DNA片段（DNA合 成仪） 3、 PCR反应合成DNA
原理：DNA复制 过程：加热DNA解链 冷却引物结合到互补DNA链 条件 ：耐高温DNA聚合酶 互补链合成
运载体
基因工程
专题1 基因工程
学习目标
1、了解基因工程的诞生过程 2、理解基因工程的原理和技术 3、理解基因工程在工农业、 医药卫生等的应用
重难点剖析
基因工程的“专用工具”
黏性末端
1、限制性核酸内切酶
EcoRI
黏性末端
来源：主要从原核细胞分离 作用： 一种限制性内切酶只能识别双链DNA分子的某种特
（四）基因诊断与基因治疗
基因诊断：用放射性同位素 等标记的“DNA探针”检测肝 炎病毒等病毒感染及遗传缺陷， 不但准确而且迅速。
基因治疗：把健康的外源基因 导入有基因缺陷的细胞中，达到 治疗疾病的目的。
我国研究人员正在制备 用于基因治疗的基因工 程细胞
基因治疗的形式
体外基因治疗 体内基因治疗
蛋白质工程
DNA分子
DNA连接酶 重组DNA分子（重组质粒）
（三）将目的基因导入受体细胞
受体细胞 导入方法
农杆菌转化法
导入植物 细胞：
体细胞 受精卵
基因枪法
花粉管通道法 显微注射法
导入动物 细胞：
受精卵
导入微生物细胞：
Ca2＋处理法
（四）目的基因的检测与鉴定
目的基因是否插入转基 因生物染色体的DNA： 方法: DNA分子杂交