基因工程细胞工程------刘增杭

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1、智慧星教育个性化教案学生姓名教师授课旭阳姓名刘增杭日期授课时段课题基因工程和蛋白质工程复习教案教学步骤及教学考纲耍求：1、基因工程的诞生I2、基因工程的原理及技术II3、基因工程的应用114、蛋口质工程I教学口标：基因工程和蛋白质工程的概念、意义、操作过程。PCR技术的运用，单克隆抗体教学重点：基因工程和蛋白质工程的概念、意义、操作过程。教学难点：PCR技术，单克隆抗体、基因工程的概念基因工程是指按照丄们的愿望，通过体外DhA重组和转基因技术，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在水平上进行设计和施工的，又叫

2、做DT3重组技术。（-）基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——（1）來源：主要是从原核生物中分离纯化出來的。（2）功能：能够识别双链DNA分了的某种赁定的核昔酸序列，并且使每一条链中侵定部位的两个核首酸Z间的,因此具有专一性。（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：2.“分子缝合针”一（1）功能：缝合（2）与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苜酸加到已有的核昔酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DI*片段的末端,形成磷酸二酯键。3.“分子运输车”——（1）载体具备的条件：①能在

3、受体细胞中复制并稳定保存。②具有一至多个限制酶切点，供外源Dig片段插入。③具有标记基因，供重组W的鉴定和选择。（2）最常用的载体是,它是一种有自我复制能力的双链环状Dbh分子。（3）其它载休：噬菌体、动植物病毒（二）基因工程的基木操作程序第一步：目的基因的获取1.口的基因是指：编码蛋白质的基因。2•原核基因采取直接分离法获得,真核基因是人工合成法。人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。限制酶运载体直接分离法：供体细胞中的DM-DM片段一受体细胞一DM片段扩增反转录法：逆转录合成mRNA->单链DNA->双链DNA化

4、学合成法：根据己知的蛋口质的氨基酸序列，推测出相应的n）RA序列，推测出结构基因的核昔酸序列，再通过化学方法，合成口的基因。第二步：重组载体的构建1・目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。2•组成：目的基因+标记基因标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选岀来。常用的标记基因是抗生素基因。第三步：将目的基因导入受体细胞一常用的转化方法：将廿的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法,其次还冇基因枪法和花粉管通道法等。受体细胞可以

5、是卵细胞（受精卵）、体细胞（经组织培养成为完整个体）将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。此方法的受休细胞多是一受精卵将0的基因导入微生物细胞而况化钙处理大肠杆菌，3.重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是桩记基因星査表达。第四步：目的基因的检测和表达1.首先要检测转基因生物的染色体Z上是否插入了目的基因,方法是采用Z分子杂交技术。2.其次还要检测目的基因是否转录出了恤,方法是采用用标记的目的基因作探针与nRI*杂交。3•最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因牛物中提取蛋白质,用相应

6、的抗体进行抗原•抗体杂交。4.冇时还霊进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。（三）基因工程的应用1•植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。1.动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。2.基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。（四）蛋白质工程的概念、基本途径蛋口质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现冇蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。（基因

7、工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋口质）基木途径：从预期的蛋白质功能出发一设计预期的蛋白质结构一推测应有的氨基酸序列一找到相对应的脱氧核昔酸序列例1、図豆对多种害虫具有抗虫能力，根本原因是必豆体内具有朕蛋白酶抑制剂基因（CpTI基因）。科学家将其转移到水稻体内后，却发现效杲不理想，主要原因是CpTI蛋白质的积累量不足。经过在体外对CpTI基因进行了修饰后，CPT1蛋白质在水稻屮的积累量就得到了提高。修饰和表达过程如下图所示：“信号肽”“内质网滞留序列CpTI基因信号”序列［①修饰后的CpT：［基因（②AICpTI蛋白质请根据以

8、上材料，回答下列问题：（1）CpTl基因是该基因工程屮的基因，“信号肽，序列及“内质网滞留信号”序列的基本组成单位是o在①过程中，首先要用酶切开，暴露出,再用齣连接。（2）在该基因工程中，供体细胞是,受体细胞是。（3）②过程称为o（4）检测修饰后的CpTI基因是