基因工程(复习).pptx

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1、一、原核基因的结构二、真核基因的结构（二）基因操作的工具（二）基因操作的工具 基因的剪刀基因的剪刀限制性内切酶限制性内切酶基因的基因的针线针线DNA连接酶连接酶 基因的基因的运输工具运输工具运载体运载体限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶1.1.特点：特异性，即识别特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，特定核苷酸序列，在特定的切点在特定的切点(磷酸二酯键磷酸二酯键)切割。切割。2.2.分布：分布：主要在微生物主要在微生物(细菌，酵母菌等）。细菌，酵母菌等）。3.3.结果：结果：产生黏性末端或平末端产生黏性末端或平末端4 4 用途：用于提取目的基因和切割运载体用途：用于提取目的基因和切割运载体 被限制

2、酶切开的被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，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。这样的切口叫黏性末端。要想获得某个特定性状的基因必须要用限制要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端或平末酶切几个切口？可产生几个黏性末端或平末端？端？要切两个切口，产生四个末端。要切两个切口，产生四个末端。基因的针线基因的针线DNA连接酶连接酶（二）基因操作的工具（二）基因操作的工具v连接的部位：连接的部位：磷酸二酯键，不是氢键。磷酸二酯键，不是氢键。DNA连接酶的分类：连接酶的分类：AATTG

3、CCTTAAGDNA连接酶与连接酶与DNA聚合酶的异同点：聚合酶的异同点：相同点：形成磷酸二酯键相同点：形成磷酸二酯键但是：但是：1）DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段上，形成磷酸二酯键；而核酸片段上，形成磷酸二酯键；而DNA连接酶是在两连接酶是在两个个DNA片段之间形成磷酸二酯键片段之间形成磷酸二酯键2）DNA聚合酶需要以一条聚合酶需要以一条DNA链为模板；而链为模板；而DNA连连接酶不需要模板。接酶不需要模板。运载体1.作用：2.条件：3.种类：质粒（常用的）、噬菌体的衍生质粒（常用的）、噬菌体的衍生 物和动植物病毒。物和动植物病毒。将外源基因送

4、入受体细胞。将外源基因送入受体细胞。(1)能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。(2)具多个限制酶切点具多个限制酶切点(3)具有某些标记基因，便于进行筛选。具有某些标记基因，便于进行筛选。如抗菌素的抗性基因、产物具有如抗菌素的抗性基因、产物具有 颜色反应的基因等。颜色反应的基因等。1.以下说法正确的是以下说法正确的是 （）A、所所有有的的限限制制酶酶只只能能识识别别一一种种特特定定的的核核苷苷酸序列酸序列 B、质粒是基因工程中唯一的运载体、质粒是基因工程中唯一的运载体 C、运运载载体体必必须须具具备备的的条条件件之之一一是是：具具有有多多个限制酶切点，以便与外源基

5、因连接个限制酶切点，以便与外源基因连接 D、DNA连连接接酶酶使使黏黏性性末末段段的的碱碱基基之之间间形形成氢键成氢键C练习练习2.不属于质粒被选为基因运载体的理由是不属于质粒被选为基因运载体的理由是 A、能复制、能复制 （）B、有多个限制酶切点、有多个限制酶切点 C、具有标记基因、具有标记基因 D、它是环状、它是环状DNAD练习练习3.(多多选选）有有关关基基因因工工程程的的叙叙述述中中，错错误误的的是是（）A、基基因因工工程程技技术术能能定定向向地地改改造造生生物物的的遗遗传传性性状状，培育生物新品种培育生物新品种 B、重组、重组DNA的形成在细胞内完成的形成在细胞内完成 C、目的基因须由

6、运载体导入受体细胞、目的基因须由运载体导入受体细胞 D、质粒都可作为运载体、质粒都可作为运载体B D练习练习5）基基因因工工程程是是在在DNA分分子子水水平平上上进进行行设设计计施施工工的的。在在基基因因操操作作的的基基本本步步骤骤中中，不不进进行行碱基互补配对的步骤是碱基互补配对的步骤是 （）A、人工合成目的基因、人工合成目的基因 B、目的基因与载体结合、目的基因与载体结合 C、将目的基因导入受体细胞、将目的基因导入受体细胞 D、目的基因的检测和表达、目的基因的检测和表达C巩固练习基因操作的基本步骤v目的基因的获取v基因表达载体的构建v将目的基因导入受体细胞v目的基因的检测和鉴定获取目的基因

7、的方法：获取目的基因的方法：1 从基因文库中获取（基因组文库或从基因文库中获取（基因组文库或CDNA文库）文库）2 利用利用PCR技术扩增目的基因技术扩增目的基因3 人工化学方法合成人工化学方法合成基因组文库基因组文库从基因文库中获取目的基因：从基因文库中获取目的基因：基因文库基因文库:将含有某种生物不同基因的许多将含有某种生物不同基因的许多DNADNA片段片段,导入导入受体菌的群体中储存受体菌的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物的各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因不同的基因,称为基因文库称为基因文库(gene library)(gene library)基因组文库基因组文库:基因文库

8、中包含了一种生物所有的基因基因文库中包含了一种生物所有的基因,这种基这种基因文库叫做基因组文库因文库叫做基因组文库.部分基因文库部分基因文库:基因文库中包含了一种生物的一部分基因基因文库中包含了一种生物的一部分基因,这种基这种基因文库叫做部分基因文库因文库叫做部分基因文库.1变性变性（90-95度）度）2 退火退火（55-60度）度）3 延伸延伸（70-75度）度）2 2、利用、利用PCRPCR技术扩增目的基因技术扩增目的基因 概念概念：PCRPCR全称为全称为_，是一项，是一项 在生物在生物_复制复制_的核酸合成技术的核酸合成技术 条件条件：_、_、_ _、_._.原理：原理：_方式：以方式

9、：以_方式扩增，即方式扩增，即_（n n为扩增循为扩增循 环的次数）环的次数）结果结果：聚合酶链式反应聚合酶链式反应体外体外特定特定DNADNA片段片段DNADNA复制复制已知基因的核苷酸序列已知基因的核苷酸序列四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸一对引物一对引物耐高温的耐高温的DNADNA聚合酶聚合酶指数指数2 2n n使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增过程：过程：a a、DNADNA变性（变性（90-9590-95）：双链）：双链DNADNA模板模板 在热作用下，在热作用下，_断裂，形成断裂，形成_b b、退火（、退火（复性复性55-6555-65）：

10、系统温度降低，引）：系统温度降低，引 物与物与DNADNA模板结合，形成局部模板结合，形成局部_。c c、延伸（、延伸（70-7570-75）：在）：在TaqTaq酶的作用下，酶的作用下，合成与模板互补的合成与模板互补的_。氢键氢键单链单链DNADNA双链双链DNADNA链链启动子：位于基因的首端的一段启动子：位于基因的首端的一段特殊的特殊的DNADNA片断，它是片断，它是RNARNA聚合酶聚合酶识别和结合的部位，有了它才能识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出驱动基因转录出mRNAmRNA，最终获得，最终获得蛋白质蛋白质终止子：位于基因的尾端的一段终止子：位于基因的尾端的一段特殊的特殊的

11、DNADNA片断，能终止片断，能终止mRNAmRNA的的转录转录标记基因：是为了鉴别受体细胞标记基因：是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将有中是否含有目的基因，从而将有目的基因的细胞筛选出来目的基因的细胞筛选出来1.1.将目的基因导入植物细胞将目的基因导入植物细胞 农杆菌转化法农杆菌转化法3 3、将目的基因导入微生物细胞、将目的基因导入微生物细胞用用Ca2+处理细胞处理细胞 感受态细胞感受态细胞 表表达载体与感受态细胞混合达载体与感受态细胞混合 感受态感受态细胞吸收细胞吸收DNA分子分子四环素四环素抗性基因抗性基因氨苄青霉氨苄青霉素抗性基因素抗性基因(四四)目的基因的检测与鉴定目的基因

12、的检测与鉴定检测检测鉴定鉴定检测转基因生物染色体上是否插入检测转基因生物染色体上是否插入 了目的基因了目的基因检测目的基因是否转录出了检测目的基因是否转录出了mRNAmRNA检测目的基因是否翻译成蛋白质检测目的基因是否翻译成蛋白质抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等方法：方法：方法方法：方法方法：DNADNA分子杂交分子杂交DNADNA分子杂交分子杂交抗原抗体杂交抗原抗体杂交DNADNA分子杂交示意图分子杂交示意图 将两种生物的将两种生物的DNADNA分子的单链放在一起，如果这两个单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。的部位，仍然是两条游离的单链。基因探针：用放射性同位素标记的含目的基因的基因探针：用放射性同位素标记的含目的基因的DNA片段片段如果有如果有杂交带杂交带出现，说明被检测物含有与目的基因可以碱出现，说明被检测物含有与目的基因可以碱基配对的序列基配对的序列