基因工程一轮复习(上课用).ppt

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1、基因工程专题复习2010北京高考考试说明要求基因工程基因工程的基本原理与技术：工具酶的主要类型、特性及作用操作步骤应用与前景Ⅰ知识结构重组DNA技术的发展史年G.J.Mendel的豌豆杂交试验1944年O.T.Avery的肺炎球菌转化实验1973年美国斯坦福大学的科学家构建第一个重组DNA分子1977年美国南旧金山由博耶和斯旺森建立世界上第一家遗传工程公司，专门应用重组DNA技术制造医学上重要的药物。1980年开始建造第一家应用重组DNA技术生产胰岛素的工厂1997年英国罗林研究所成功的克隆了多莉思考：

2、1、什么是基因？其载体是什么？2、遗传信息指的是？“遗传效应”指的是？3、不同生物的基因为什么能拼接？真、原核细胞的基因结构是怎样的？4、真、原核细胞的基因在进行表达时有何异同？你能用简短的语言表述一下以下名词之间的关系吗?基因DNA染色体基因a基因b基因f基因c基因d基因e●基因的遗传效应是指复制、转录、翻译、调控、突变、重组等功能。原核细胞的基因结构能转录编码区不能转录非编码区不能转录非编码区与RNA聚合酶结合位点转录调控调控上游下游mRNA翻译蛋白质——性状RNA聚合酶识别转录位点催化DNA转录为

3、RNA实例：鸡卵清蛋白mRNA与DNA杂交实验与RNA聚合酶结合位点外显子内含子12345编码区下游非编码区非编码区编码区转录前体mRNA加工成熟mRNA翻译肽链真核细胞的基因结构典型的原核细胞基因结构示意图典型的真核细胞基因结构示意图不间断、连续的间隔、不连续的你能说出基因控制蛋白质的合成，包括几个步骤吗？如何形象的记住它？遗传信息的表达（基因控制蛋白质的合成），包括转录和翻译。1、转录：在细胞核内以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成mRNA的过程。2、翻译：在核糖体上以mRNA为模板以t

4、RNA为运载工具合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。思考：5、基因工程是什么？其基本原理是？6、基因工程的基本工具有？这些工具分别具有什么作用和特点（特性）？7、以“抗虫棉的培育”或“胰岛素的生产”为例，能否简述出基因工程的基本操作步骤？8、基因工程的应用及成功实例有？基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。该技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。基因工程的

5、概念基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。该技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程实质结果基因拼接技术或DNA重组技术生物体外基因DNA分子水平获得人类需要的基因产物切→接→导→检基因重组一、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”作用——与甲基化酶共同构成细菌的限制修饰系统，限制外源DNA，保护自身DNA。识别双链D

6、NA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。微生物数千种1、来源：2、种类：3、作用：4、结果：形成黏性末端（有的也可形成平末端）特异性限制性内切酶及其缓冲液GGATCCCCTAGGGCCTAGGATCCG+BamHⅠ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？要切两个切口，产生四个黏性末端。如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？会产生相同的黏性末端，然后让两者的黏性末端黏合起来，就可以合成重组的DNA分子了。

7、思考DNA双链分子上相邻3’羟基和5’磷酸基团共价结合，形成3’-5’磷酸二酯键，使原来断开的缺口重新连接起来。DNA片段怎么连接起来？二、DNA连接酶——“分子缝合针”连接的部位：磷酸二酯键（梯子的扶手），不是氢键（梯子的踏板）。DNA连接酶的作用示意图DNA聚合酶的作用示意图DNA连接酶和DNA聚合酶的比较外源基因(如胰岛素基因)怎样才能导入受体细胞(如大肠杆菌)？导入过程需要运输工具——载体。三、载体——“分子运输车”理想载体具备四个条件：1)具有对受体细胞的可转移性（没有毒害），提高导入细胞的效

8、率。2)具有与特定受体细胞相适应的复制位点或整合位点，使外源基因在受体细胞中稳定遗传。3)具有多种单一的核酸内切酶识别切割位点，有利于外源基因的拼接插入。4)具有合适的选择标记（报告基因），便于DNA重组分子的检测。基因工程培育抗虫棉的简要过程：普通棉花(无抗虫特性)苏云金芽孢杆菌提取抗虫基因与运载体DNA拼接导入棉花细胞(含抗虫基因)棉花植株(有抗虫特性)1获得人的胰岛素基因——目的基因的获取①将目的基因转移入大肠杆菌（1）能否将人的胰岛