基因工程复习教学ppt课件

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1、考纲要求热点提示1.基因工程的诞生2．基因工程的原理及技术3．基因工程的应用4．蛋白质工程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小思考：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。小讨论：构建基因表达载体时，没有加入启动子。小应用：基因治疗一般针对很难用一般药物进行治疗的遗传病。1．基因拼接的理论基础(1)DNA是生物的主

2、要遗传物质。(2)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。(3)双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。2．外源基因在受体内表达的理论基础(1)基因是控制生物性状的独立遗传单位。(2)遗传信息的传递都遵循中心法则阐述的信息流动方向。(3)生物界共用一套遗传密码子。3．基因工程的基本工具限制酶DNA连接酶载体作用切割目的基因和运载体连接DNA片段，形成重组DNA携带目的基因进入受体细胞作用部位两核苷酸的脱氧核糖与磷酸间形成的磷酸二酯键作用特点(条件)(1)识别特定的核苷酸序列(2)在特定位点上切割(1)E·coliDNA

3、连接酶只连接黏性末端(2)T4DNA连接酶连接黏性末端和平末端(1)能在宿主细胞内稳定存在并大量复制(2)有多个限制酶切割位点(3)具有特殊的标记基因常用类型EcoRⅠ限制酶SmaⅠ限制酶E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶质粒、噬菌体、动植物病毒①DNA连接酶与DNA聚合酶的比较DNA连接酶DNA聚合酶作用实质都是催化两个核苷酸之间形成磷酸二酯键是否需要模板不需要需要连接DNA链双链单链作用过程在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键将单个核苷酸加到已存在的核酸片段的3′端的羟基上，形成磷酸二酯键作用结果将存在的DNA片段连

4、接成重组DNA分子合成新的DNA分子②一般来说，天然运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，对某些天然的运载体进行人工改造。③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。④限制酶和DNA连接酶的比较限制酶DNA连接酶作用切割目的基因或运载体将两个DNA片段连接作用过程基因工程第一、二步都用到了，且用的是同一种，目的是产生相同的黏性末端基因工程第二步将目的基因与运载体连接成重组DNA分子或形成基因表达载体作用对象及效果都作用于磷酸二酯键，与氢

5、键无关，但作用效果相反酶的特性有催化作用，可重复利用，受温度、pH等影响【例1】(2009年浙江高考)下列关于基因工程的叙述，错误的是()A．目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物B．限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C．人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性D．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达解析：目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物；基因工程中常用的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶；大肠杆菌为原核生物，不含有内质网和高尔基体等细胞器，不能对蛋白质进

6、行加工，其合成的胰岛素原无生物活性。运载体中的抗性基因为标记基因，其作用是有利于筛选含重组DNA的细胞，不能促进目的基因的表达。答案：D评析：本题考查基因工程的工具、目的基因的来源及标记基因的作用。►变式1：除了下列哪一项之外，其余的都是基因工程的运载体所必须具备的条件()A．能在宿主细胞中复制并保存B．具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接C．具有标记基因，便于进行筛选D．是环形状态的DNA分子解析：原核细胞如细菌的核DNA也是环状DNA，但不能作运载体，因为它不具备A、B、C三个条件。答案：D1．目的基因的获取(1)从基

7、因文库中获取目的基因优点：有了基因文库，就可以随时从中提取所需要的目的基因，引入受体细胞使之表达。(2)人工合成目的基因(3)利用PCR技术扩增目的基因①PCR：是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。PCR扩增是获取目的基因的一种非常有用的方法，也是进行分子鉴定和检测的一种很灵敏的方法。②目的：通过指数式扩增获取大量的目的基因。2．基因表达载体的构建(1)目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并可以遗传给下一代，并使目的基因能够表达和发挥作用。(2)基因表达载体的组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因＋复制原点

8、。①启动子：一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端。它是RNA聚合酶识别、结合的部位。②终止子：一段有特殊结构的DNA短片段，位于基因的尾端。作用是使转录过程停止。③标记基因：一般为抗生素抗性基因或荧光基因等，其作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因(目的基因是否导入成功)。(3)基因表