生物《基因工程》复习课件_PPT幻灯片

质粒
小型双链环状
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标记基因
λ噬菌体的
将目的基 因导入受 体细胞 （转化）
答案： 农杆菌转化法 显微注射法 插入了目的基因 转 录出了mRNA
想一想：什么叫基因文库？建立基因文库有什么意义？ 答案：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体细菌的 群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因 文库。建立基因文库，便于随时获取目的基因。 看一看：某研究小组在利用基因工程改造棉花时，发现转入的目的 基因始终不表达，其原因可能是什么？ 答案：构建基因表达载体时，可能没有加入启动子。
热点提示 1. 基因工程的实质 2. 基因工程操作的四步曲及其操作实例 3. 基因工程在农业、医药生产、疾病诊断和治疗中的应用 4. 蛋白质工程的一般操作过程
答案： DNA重组 物类型 苷酸序列
DNA重组 (限制性核酸内切酶) 黏性末端
平末端
答案： DNA连接酶 磷酸二酯键 DNA 限制酶 复制并稳定保存 衍生物
2. 基因工程与蛋白质工程的比较
项目 区别 与联系
蛋白质工程
基因工程
预期蛋白质功能→设计预 获取目的基因→构建基因
过程
期的蛋白质结构→推测应 表达载体→将目的基因导 有的氨基酸序列→找到相 入受体细胞→目的基因的
对应的脱氧核苷酸序列 检测与鉴定
区 别
实质
定向改造或生产人类所需 的蛋白质
定向改造生物的遗传特性， 以获得人类所需的生物类 型或生物产品
抗病 抗逆
生长速度 品质 药物 器官移植
想一想：基因治疗是针对什么样的病进行的？ 答案：基因治疗一般针对很难用一般药物进行治疗的由基因异常 引起的 遗传病。
答案： 蛋白质
蛋白质
氨基酸
脱氧核苷酸
1．与DNA分子相关的酶 (1)几种酶的比较
种类 项目
限制酶
作用 底物
DNA分子
作用 部位
磷酸二 酯键
答案：C
基因工程技术生产凝乳酶的过程
1．基因工程的操作程序分析 (1)目的基因的获取途径 ①从自然界中已有的物种中分离出来，如从基因组文库或cDNA 文库中获取。 ②人工合成目的基因 常用的方法有反转录法和化学合成法。 ③利用PCR技术扩增目的基因 通过PCR技术可对已获取的目的基因进行扩增，以获取大量的目 的基因。
形成重组 形成新的 DNA分子 DNA分子
解旋酶
DNA 分子 碱基对间 的氢键
将DNA 两条链之 间的氢键 打开
形成单链 DNA分子
(2)限制酶与DNA连接酶的关系
①限制酶不切割自身DNA的原因是：原核生物中不存在该酶的识 别序列或识别序列已经被修饰。 ②DNA连接酶起作用时不需要模板。
2．载体 (1)作用 ①作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞内。 ②利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。 (2)具备的条件 ①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。 ②有多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接。 ③具有特殊的标记基因，以便进行筛选。
(3)种类 ①质粒：一种祼露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，能够自 我复制的很小的双链环状DNA分子。 ②λ噬菌体的衍生物。 ③动植物病毒。 特别提醒：①一般来说，天然载体往往不能满足人类的所有要求，因 此人们根据不同的目的和需要，对某些天然的载体进行人工改造。 ②限制酶切割位点所处的位置必须是在所需的标记基因之外，这样才 能保证标记基因的完整性，有利于对目的基因的检测。
(2)基因表达载体的构建
特别提醒：①插入的目的基因的表达需要调控序列，因而用作载体 的质粒的插入基因部位之前需有启动子，之后需有终止子。 ②两次使用的限制酶为同一种酶，这样形成的黏性末端碱基之间互 补，便于连接。
(3)将目的基因导入受体细胞转化
生物种类 植物细胞
动物细胞
微生物细胞
常用方法 农杆菌转化法 显微注射技术 Ca2＋处理法
作用 特点
切割目的基因及载 体，能专一性识别 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
作用 形成黏性末端或平 结果 末端
DNA连 接酶
DNA 聚合酶
DNA分子 片段
脱氧核苷酸
磷酸二 酯键
磷酸二 酯键
将双链DNA 片段“缝合” 起来，恢复 只能将单个 被限制酶切 脱氧核苷酸 开了的两个 添加到脱氧 核苷酸之间 核苷酸链上 的磷酸二酯 键
(4)目的基因的检测与鉴定
类型
检测内容
方法
结果显示
导入 目的基因是否进入受 DNA分子杂交
检测 体细胞
(DNA和DNA之间)
杂交带
分子 转录 目的基因是否转录出 分子杂交(DNA和
检测 检测 mRNA
mRNA之间)
杂交带
翻译 目的基因是否翻译成 检测 蛋白质
抗原—抗体杂交
杂交带
个体水 平检测
包括做抗虫、抗病的接种实验，以确定是否有抗性 以及抗性的程度；对基因工程产品与天然产品的功 能进行活性比较，以确定功能活性是否相同
2．(2010·潍坊模拟)质粒作为“分子运输车”的条件是( )
①能够自我复制 ②双链环状DNA分子 ③有多个限制酶切点 ④有标记基因 ⑤真核细胞中没有
A．①②③④⑤
B．①②③④
C．①③④
D．②③⑤
解析：载体具备的条件是：能自我复制；有标记基因；最好有多 个限制酶切点；能在宿主细胞内稳定存在并大量复制。
1．下列有关基因工程中限制性内切酶的描述，错误的是( ) A．一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列 B．限制性内切酶的活性受温度影响 C．限制性内切酶能识别和切割RNA D．限制性内切酶可从原核生物中提取
解析：考查基因工程中工具酶的有关知识。大部分酶的化学成分是 蛋白质，少数酶的化学成分是RNA。酶的活性受到温度和pH的影 响；限制性内切酶的特点是能识别双链DNA中特定的核苷酸序列， 可在特定的位点进行切割；限制性内切酶主要是从原核生物体内分 离出来的。 答案：C
受体细胞
体细胞
卵裂
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 DNA上→表达
将含有目的基 因的表达载体 提纯→取卵 (卵裂)→显微 注射→卵裂发 育→获得具有 新性状的动物
Ca2＋处理细胞→ 感受态细胞→重组 表达载体DNA分 子与感受态细胞混 合→感受态细胞吸 收DNA分子