复习生物选修三第一章(实用).ppt

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1、探究实验探究实验1：普通牛奶赖氨酸含量低，未来提高普通牛奶赖氨酸含量低，未来提高牛奶中赖氨酸的含量，吉林大学农牛奶中赖氨酸的含量，吉林大学农学部利用现代生物工程技术，得到学部利用现代生物工程技术，得到一头转入赖氨酸基因的克隆奶牛，一头转入赖氨酸基因的克隆奶牛，预计将来其分泌的乳汁中含有更多预计将来其分泌的乳汁中含有更多的赖氨酸。的赖氨酸。问题一：实验中通过什么生物工程可实现目的？问题一：实验中通过什么生物工程可实现目的？其基本步骤有哪些？其基本步骤有哪些？问题二：实验过程如何设计？问题二：实验过程如何设计？用转基因动物生产药物用转基因动物生产药物-动物乳腺生物反应器动物乳腺生物反应器获取获取赖

2、氨酸基因赖氨酸基因构建基因构建基因表达载体表达载体（在在赖氨酸基因赖氨酸基因前加乳腺前加乳腺蛋白基因的启动子蛋白基因的启动子）显微注射显微注射导入导入哺乳哺乳动物受精卵中动物受精卵中形成早期胚胎形成早期胚胎将胚胎送入母体动物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）的基因才能表达）1、获取目的基因的方法、获取目的基因的方法2、基因表达载体如何构、基因表达载体如何构建？至少包括哪几部分？建？至少包括哪几部分？3、导入生物体内方法？、导入生物体内方法？4、如何检测该反应器是、如何检测该反应器是否设计成功？否

3、设计成功？目的基因的获取目的基因的获取目的基因是指：基因文库中获取（基因组文库，cDNA文库）目的基因转录的mRNA-单链DNA-双链DNA反转录酶PCR技术扩增条件：过程：过程：化学合成法（基因小、核酸序列已知）主要是指编码蛋白质的基因。也可以是一主要是指编码蛋白质的基因。也可以是一些具有调控作用的因子些具有调控作用的因子原理：双链DNA复制引物 模板DNA 四种脱氧核苷酸 热稳定DNA聚合酶第一步：加热第一步：加热909095 95 氢键断裂，氢键断裂，DNADNA解链；解链；第二步：冷却第二步：冷却55556060，引物结合到互补，引物结合到互补DNADNA链；链；第三步：加热第三步：加

4、热70707575，DNADNA聚合酶从引物起合成互补链。聚合酶从引物起合成互补链。基因表达载体构建基因表达载体构建1、基因表达载体由、基因表达载体由_、_、_四部分组成。四部分组成。目的基因目的基因启动子启动子标记基因标记基因终止子终止子2、启动子作用：、启动子作用：3、标记基因的作用：、标记基因的作用：RNA聚合酶识别和结合的位点聚合酶识别和结合的位点鉴别受体细胞中是否含有目的基因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筛选出含目的基因的细胞导入植物导入植物细胞：细胞：将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞导入动物导入动物细胞：细胞：导入微生物细胞：导入微生物细胞：受体细

5、胞受体细胞导入方法导入方法体细胞体细胞受精卵受精卵受精卵受精卵 显微注射法显微注射法Ca2处理法处理法农杆菌转化法农杆菌转化法基因枪法基因枪法花粉管通道法花粉管通道法目的基因是否插入转基目的基因是否插入转基因生物染色体的因生物染色体的DNA：目的基因的检测与鉴定目的基因的检测与鉴定目的基因是否表达目的基因是否表达：目的基因是否转录目的基因是否转录：方法方法:DNADNA分子杂交分子杂交方法方法:分分 子子 杂杂 交交方法方法:抗原抗体杂交抗原抗体杂交鉴定鉴定抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等检测检测动物膀胱生物反应器动物膀胱生物反应器与乳腺生物反应器相比其优点：与乳腺

6、生物反应器相比其优点：普通牛奶赖氨酸含量低，未来提高牛奶中普通牛奶赖氨酸含量低，未来提高牛奶中赖氨酸的含量，吉林大学农学部利用现代赖氨酸的含量，吉林大学农学部利用现代生物工程技术，得到一头转入赖氨酸基因生物工程技术，得到一头转入赖氨酸基因的克隆奶牛，预计将来其分泌的乳汁中含的克隆奶牛，预计将来其分泌的乳汁中含有更多的赖氨酸。有更多的赖氨酸。（1）获得外源赖氨酸基因所需要的工具酶）获得外源赖氨酸基因所需要的工具酶是是，该基因不能从人体细胞中获得，该基因不能从人体细胞中获得，原因是原因是。（2）右图是基因表达载体示意图，构建基因表达载体的目的）右图是基因表达载体示意图，构建基因表达载体的目的,图中

7、图中A片段表示片段表示，B片段表示片段表示。其中，抗生素。其中，抗生素抗性基因的作用是抗性基因的作用是.。限制酶限制酶赖氨酸为人体必需氨基酸，赖氨酸为人体必需氨基酸，在人体内不能合成（没有相关基因）在人体内不能合成（没有相关基因）使目的基因在受体细胞内稳定存在并进行复制，使目的基因在受体细胞内稳定存在并进行复制，同时使目的基因能够表达和发挥作用同时使目的基因能够表达和发挥作用终止子终止子启动子启动子作为标记基因作为标记基因（或有利于对含有目的基因的细胞进行鉴别与筛选）（或有利于对含有目的基因的细胞进行鉴别与筛选）（3）人体蛋白质基因之所以能）人体蛋白质基因之所以能“插入插入”到羊的染色体内，原

8、因是到羊的染色体内，原因是，空间结构、化学组成相同；有互补的碱基序列空间结构、化学组成相同；有互补的碱基序列探究实验探究实验2运用某生物工程技术将毒性肽融合进入抗体运用某生物工程技术将毒性肽融合进入抗体分子，制造出分子，制造出“导弹药物导弹药物”，它可自动瞄，它可自动瞄准和攻击体内的靶组织或靶细胞准和攻击体内的靶组织或靶细胞(如癌细胞如癌细胞)。此技术是此技术是()A基因工程基因工程 B细胞工程细胞工程C蛋白质工程蛋白质工程D胚胎工程胚胎工程c1、该工程的原理是什么？与基因、该工程的原理是什么？与基因工程有什么差别？工程有什么差别？2、请设计实验，实现我们的目的、请设计实验，实现我们的目的下图

9、为蛋白质工程操作的基本思路，请据图回答下列下图为蛋白质工程操作的基本思路，请据图回答下列问题：问题：(1)代表蛋白质工程操作思路的过程是代表蛋白质工程操作思路的过程是_；代表；代表中心法则内容的是中心法则内容的是_。(填写数字填写数字)(2)写出图中各数字代表的生物学过程的名称或内容：写出图中各数字代表的生物学过程的名称或内容：_；_；_。(3)蛋白质工程的目的是蛋白质工程的目的是_，通过通过_实现。实现。(4)从图中可以看出蛋白质工程的基本途径与中心法则从图中可以看出蛋白质工程的基本途径与中心法则是是_的。的。折叠折叠分子设计分子设计DNA合成合成对蛋白质的结构进行分子设计对蛋白质的结构进行

10、分子设计基因合成或修饰基因合成或修饰相反相反蛋白质工程流程图蛋白质工程流程图1.从预期的蛋白质从预期的蛋白质功能功能出发出发2.设计预期的蛋白质设计预期的蛋白质结构结构3.推测应用的推测应用的氨基酸氨基酸序列序列4.找到相应的找到相应的脱氧核苷酸脱氧核苷酸序列序列基因基因DNA DNA mRNA mRNA 氨基酸序列氨基酸序列多肽链多肽链 蛋白质蛋白质三维结构三维结构转录转录 翻译翻译 折叠折叠 生物功能生物功能 预期功能预期功能 分子分子设计设计 DNADNA合成合成 中心法则中心法则 蛋白质工程蛋白质工程 总结比较：基因工程和蛋白质工程总结比较：基因工程和蛋白质工程基因工程基因工程蛋白质工

11、程蛋白质工程相同点相同点都要改造基因，都属于分子水平都要改造基因，都属于分子水平产生新的产生新的基因型，无新基因基因型，无新基因基因（型）基因（型）产生的蛋白质产生的蛋白质原有的原有的新的新的联系联系蛋白质工程以基因工程为基础，蛋白质工程以基因工程为基础，是基因工程的应用和延伸是基因工程的应用和延伸1、下列有关、下列有关DNA重组技术的基本工具的相关叙述，重组技术的基本工具的相关叙述，不正确的是不正确的是A.DNA重组技术的基本工具有三种：限制酶、重组技术的基本工具有三种：限制酶、DNA连接酶和载体连接酶和载体B.载体需要具有多个限制酶切点，以便于目的基载体需要具有多个限制酶切点，以便于目的基

12、因的鉴定和选择因的鉴定和选择C.限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的D.DNA连接酶根据其来源分为两类：连接酶根据其来源分为两类：E.coliDNA连接酶和连接酶和T4DNA连接酶连接酶B当堂检测当堂检测2下列关于目的基因的检测与鉴定的叙述，错误下列关于目的基因的检测与鉴定的叙述，错误的是的是()A目的基因在真核细胞中能否稳定遗传的关键是目的基因在真核细胞中能否稳定遗传的关键是目的基因是否插入质目的基因是否插入质DNA中中B检测受体细胞是否含有目的基因及其是否成功检测受体细胞是否含有目的基因及其是否成功转录的方法都是分子杂交法转录的方法都是分子杂交法C目

13、的基因的鉴定通常是在个体水平上进行的目的基因的鉴定通常是在个体水平上进行的D如在受体细胞内检测到目的基因表达的蛋白质，如在受体细胞内检测到目的基因表达的蛋白质，可确定目的基因首端含有启动子可确定目的基因首端含有启动子A3下列说法不正确的是下列说法不正确的是()A干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染时产生干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染时产生的一种糖蛋白的一种糖蛋白B基因治疗是治疗遗传病的最有效手段基因治疗是治疗遗传病的最有效手段C体内基因治疗是基因治疗的一种形式体内基因治疗是基因治疗的一种形式D体外基因治疗仅指体外完成基因转移这个环节体外基因治疗仅指体外完成基因转移这个环节 D4.科学家将鱼抗

14、冻蛋白基因转入番茄，使番茄细胞的耐寒能力大科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄细胞的耐寒能力大大提高，可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有大提高，可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有Pst、Sma、Hind、Alu等四种限制酶切割位点，下图是转基等四种限制酶切割位点，下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图因抗冻番茄培育过程的示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因为抗氨苄青霉素基因)，其，其中中是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，、表表示相关结构或细胞。请据图回答问题。示相关结构或细胞。请据图回答问题。(1)在构建基因表达载体时，可用一种或者多种限制酶进行切割

15、。在构建基因表达载体时，可用一种或者多种限制酶进行切割。为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，在此实例中，应该选用在此实例中，应该选用_限制酶，分别对限制酶，分别对_进行切割，切割后产生的进行切割，切割后产生的DNA片段分别为片段分别为_种。种。Pst、Sma含鱼抗冻蛋白基因的含鱼抗冻蛋白基因的DNA、质粒、质粒4、2(2)培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长，要利用该培养基筛选已导入鱼抗冻蛋白基因的番长，要利用该培养基筛选已导入鱼抗冻蛋白基因的番茄细胞，应使基因表达

16、载体中含有茄细胞，应使基因表达载体中含有_，作为标记基因。，作为标记基因。(3)研究人员通常采用农杆菌转化法将鱼抗冻蛋白基因导研究人员通常采用农杆菌转化法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。通常采用入番茄细胞内。通常采用_技术，在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应技术，在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质。的蛋白质。(4)利用组织培养技术将导入鱼抗冻蛋白基因的番茄组织利用组织培养技术将导入鱼抗冻蛋白基因的番茄组织细胞培育成植株。图中细胞培育成植株。图中、依次表示组织培养过程依次表示组织培养过程中番茄组织细胞的中番茄组织细胞的_过程。过程。脱分化、再分化脱分化、再分化抗氨苄青霉素基因抗氨苄青霉素基因(ampr)抗原抗原抗体杂交抗体杂交