复习课件：基因工程与蛋白质工程.

1、200-2009基曲工程JW耒震対基因工程1、基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技本2、基本工具：“分子手术刀”限制性内切酶“分子缝合针” DNAj$接酚基因进入受体细胞的载体3、基本操作步骤：1、目的基因的获取2、基因表达载体的构建（核心）3、将目的基因导入受体细胞（转化4、目的基因的检测与鉴定基因工程1了解基因工程的诞生过程理解基因工程的原理和技术学习目标2理解基因工程在工农业.医药卫生等的应用重难点剖析 基因工程的“专用工具”主要从原核细胞分离一种限制性内切酶只能识别双链DNA分子的某种特 定的核昔酸序列，并且使每一条链中特定部位的两 个核昔酸之间的磷酸二酯键断开（切割DNA分子）来

2、源: 作用:DNA连接“分子缝合针”E coli DNA连接酶（黏性末端）T4 DNA连接酶（黏性末端和平末端）A TT4 A I Tri2、作用部位：磷酸二酯键DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合” 起来，即把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一 个重组的DNA分子就形成了。基本操作步骤（一）目的基因的提取目的基因：主要是指 编码蛋白质的结构基因。获取方法：1、从基因文库中获取目的基因2、人工合成：化学方法合成DNA片段（DNA合成 仪）3、PCR反应合成DNA原理：DNA复制过程：加热DNA解链 冷却引物结合到互补DNA链 互补链合成条件：耐高温DNA聚合酶（二）基因表达载体构建1、基因

3、表达载体由一启动子终止子、标记基因四部分组成。2. 启动子作用：RNA聚合酶识别和结合的位点3、标记基因的作用：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目的基因1-10AH1过程:质粒DNA分子一个切口两个黏性末端两个切口获得目的基因dnaJJb重组DNA分子（重组质粒）同一种呢制酶处理（三）将目的基因导入受体细胞受体细胞导入方法导入植物细胞:农杆菌转化法体器外基因枪法受卵I花粉骨通道法导入动物细胞：受精卵显微注射法导入微生物细胞:Ca?+处理法目的基因的检测与鉴定方法：DNA分子杂交C目的基因是否插入转基因生物染色体的DNA：I方法：分子杂殳检测一目的基因是否转录:目的基因是否

4、表达:鉴定抗虫鉴定、抗病鉴定.活性鉴定等DNA分子杂交示意采用一定的技术手段，将两种生物的DNA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，基因工程的应用(-)植物基因工程硕果累累1，抗虫转基因植物那么，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的部位，仍然是两条游离 的单链。方法:从某些生物中分离出具有杀虫活性的 基因，将其导入农作物中，使其具有 抗虫性目的基因包括：Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因.淀粉酶抑制剂基因、植物凝集 素基因等2.抗病转基因生物病毒外壳蛋白基因、病毒的复制酶基因、抗真菌转基因植物中的有 几丁质酶基因和抗毒素合成基因3、抗逆转基因作

5、物4、利用转基因改良植物的品质方法:（二）动物基因工程前景广阔用转基因动物生产药物-一动物乳腺生物反应器获取目的基因 （药用蛋白基因）构建基因表达载体显微注射导入哺乳动物受精卵中形成早期胚胎将胚胎送入母体动物（在药用蛋白基因前加 乳腺蛋白基因的启动子）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）用转基因动物作器官移植的供体供体动物：猪存在的难题免疫排斥解决方法：将供体基因组导入某种基因调节因子，以抑制抗原 决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克 隆猪器官。（三）、基因工程药品异军突起工程菌：用基因工程的方法，使外源基因得

6、到高效率表达的菌类细 胞株系。我国己生产的产品：白细胞介素2、干扰素.乙肝疫苗等(0)基轸斷居基澹疔基因彷斷：用放射性同住素 等标记的“DNA探针”檢测肝 夹病拿等病套赢黑及遗传缺陷， 不但進确而且迅.追。基因治疔：把健廉的外源基因导入有基因缺陷的细能中，达列用子基因港疔的基因工 程细胞基因治疗的形式体外基因治疗体内基因治疗治疔疾病的的。什么是蛋白质工程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，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质。蛋白质工程流程图Infill!fWI功整DNA触分刑什M3 1瞅繭M耐咖忒1. 从预期的蛋白质功能出发2. 设计预期的蛋白质结

7、构3. 推测应用的氨基酸序列找到相应的脱氧核昔酸序列板I5, JU lf.应拾过第4步JA按石做什么？比较：基因工程和蛋白质工程基因工程蛋白质工程相同点都要改造，都属于水平产生新的 产生的蛋白质联系 工程以工程为基础， 是 工程的应用和延伸(2008上海高考生物巻)39、以重组DNA技术为核心的基 因工程正在改变着人类的生活。请回答下列问题。(1) 获得目的基因的方法通常包括(2) 切割和连接DNA分子所使用的酶分别是和O(3) 运送目的基因进入受体细胞的载体一般选用病垂或，后者的形状成 O(4) 由于重组DNA分子成功导入受体细胞的频率所以在转化后通常需要进行操作(5) 将人胰岛素基因分别导

8、入大肠杆菌与酵母菌，从两者中生产的胰岛索在功能和序列上是相同的。环状、环状)(4)低筛违(5)奴塞酸(2007,山东理，8分继哺乳动物乳原生物反应器研发成功后, 膀胱生物反应器的研究也取得了定进展。放近，科学家培 疗出一种转皓内牛鼠，算腊胱上皮细胞可以合成人的工氏激 素并分泌到尿液中。请(n将,人的个长激素基因导入小鼠受体细胞，常川方法(岔翳囂爲移时,通常要将外源M转入受精卵(或早啷导) 原w是寺賴卵(或早期麻胎细煦)耳有余能件可伸外液慕丙存相)应组织细胞表达(3) 通常采用d彎金浄交)技术检测外源革因是否插入了小 鼠的基因组。(核酸探针)(4) 在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的膀

9、胱上皮细胞中特异表达。(5) 为使外源基因在后代长期保持，可将转基因小鼠体细胞的细胞核转入去核的卵细的中构成重纟H细胞,使其发育成与供体具有相同性状的个体。该技术称为 核移植(或克隆)。（2008.广东）39.（现代生物科技专题 10分）天然酿酒酵母菌通 常缺乏分解淀粉的酶类，用作发酵原料的淀粉需经一系列复杂的转化过程 才能被利用。研究者从某丝状真菌中获取淀粉酶棊因并转人酿酒酵母菌， 获得的酿酒酵母工程菌可直接利用淀粉产生酒精。请回答下列问题（O将淀粉酶基因切割下来所用的工具是限制酶（限制性核酸内切酶）, 用卫泌携理将淀粉酶基因与载体拼接成新的DNA分子.下一步将该 DNA分寄入跟酒酵母.以完成工程菌的构建。（2）若要鉴定淀粉酶基因是否插人酿酒酵母菌，可采用的检测方法 是DNA分子杂交技术若要鉴定淀粉酶基因是否翻译成淀粉酶.可采用检测。将该工程菌接种在含淀粉的固体平板 培养基上，培养一定时间后.加入碘液，工程菌周围出现透明圈，请解释 该现象发生的原因。该工程菌产生的淀粉酶可分泌至培养基，水解淀粉后的区域.遇碘不再变蓝