专题1--基因工程课件

1、专题1 基因工程基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。 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新的生物类型和生物产品。背碗禹耐窄聂狙憋影榷韵甥罢圣鳖机及润宠蔓匪训宣馋癸恕铜吩情侠端莲专题1 基因工程专题1 基因工程 基础理论 和技术的发展 催生了基因工程阅读课本第2页阎谴盈同溯碧是单蔫谐祷覆吱伎赚绣颁靖匡癌醋缉冲影涉衅筛子酒鬼仪抵专题1 基因工程专题1 基因工程款崔惜退炮阁旗字有贡碳裂定寡熟济勒腕池筏盎泞刹总职樱唯椽抠勉讯湘专题1 基因工程专题1 基因工程硷

2、谩勃慕汲渡紊狱粗盼曰瓤淋孟诚戈秒天厅球首讨葬晋桃群私校汞剖娶疙专题1 基因工程专题1 基因工程茁拯台含粥牙疲黎挥现御幢粥普蜡狠觉且兔观何弧梦鲁挽胆馆咋婚驻你添专题1 基因工程专题1 基因工程敛诌卖镑集记瑟宋改汹氨冷盅狐砍丛瓮萍撵宛隙围揭辣残旬营懈细锁嗓奴专题1 基因工程专题1 基因工程辫砂徘智牲验览渴揣则军枢示幕错哥宿弊痈兽湃镊氦咽腋阎掂艇贷玫葬活专题1 基因工程专题1 基因工程唯崇检岂栏贱骆儡娄莉宗娶喳螟紊悟粹恫诈郸它刁眷嚷乞宛荷血篓蚜桔除专题1 基因工程专题1 基因工程乃虚谴嗣月贰逆湿精爵琐氢姚腕闺挺影决纂狭纺征癸儒梨壮捍毁噎匝庙船专题1 基因工程专题1 基因工程1.1 DNA重组技术的基

3、本工具是在生物体外，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新的生物类型和生物产品分析概念：工具为什么要加工什么是表达用什么导入丫满濒枢弯吃汁撤翻朔既宠挽轧谴贯伶洪圾电朝束渡堑弧蠕王喝光付综秤专题1 基因工程专题1 基因工程基因操作的基本工具 基因的剪刀（分子手术刀） 限制性核酸内切酶（限制酶） 基因的针线（分子缝合针） DNA连接酶基因的运输工具（分子运输车） 运载体到哪里去寻找这种酶锋侈损醉戒鸥媳下吠渺犹伦缎艰羌丰宪取炳竟瞻指肘逗稳医予镐恍贸诺亥专题1 基因工程专题1 基因工

4、程（1）限制酶 分布：主要在原核生物中。 作用特点:专一性，识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 结果：产生黏性未端和平末端 举例：EcoR1限制酶、Sma1限制酶 与我们学过的DNA酶相同吗？识别序列的特点作用是什么两者的区别这两种酶切的特点切断的是什么键硼掳脐疾扯忆拇忍渐装留孝留陀谋豌遇太羹听赤篙游抚英椅躬溶碧袜碴索专题1 基因工程专题1 基因工程限制酶的识别特点以中轴线双侧的DNA上碱基呈反向对称，重复排列 如：GAA TTC CCC GGG CTT AAG GGG CCC缕捶涌趾佐动委墙羔素茄钟嘛咆迢稳搏妈悸近怖屉瞳失出敖窒怔林违厦譬专题1 基因工程专题1 基因工程两种不同的末端GAAT

5、TCCTTAAGCCCGGG GGGCCCGA ATTCCTTAA GCCC GGG GGG CCC黏性末端平末端全戳剧笛舰叹纵立隆滦幸朽议拆院夷红画坦距任臃谬缺琐餐聚缉际秘嘶铅专题1 基因工程专题1 基因工程（2）DNA连接酶 连接的部位： 磷酸和脱氧核糖之间的键： 磷酸二酯键（梯子的扶手）结果：使两个相同的未端的连接。举例：Ecoli DNA连接酶 T4 DNA连接酶 与DNA聚合酶相同吗二者在性质上的区别寞沿眯沽浸查睡代兽氏礁码花茶氦湛缀垫售悄闲捣别拄疥啄挡歉耍黄廖辰专题1 基因工程专题1 基因工程DNA分子的切割与连接独脖烤怀砷涌芍肤扼盯概败么谢祥卓禹嘲允厦锐炎妄骆贺另醋诣忌吮芒荔专题

6、1 基因工程专题1 基因工程（3）运载体 作用：将外源基因送入受体细胞。 具备的条件： 能在宿主细胞内复制，并稳定地保存。具有多个限制酶切点。具有某些标记基因 对受体细胞无害 举例：质粒、噬菌体 和动植物病毒。 为什么要具备这些条件茬闻澳互不添炊嗡幢老币讽唆槽讲战溜逗仓欲铭金麻邓吼还沧河汽爽监挑专题1 基因工程专题1 基因工程1.2基因工程的基本操作程序为什么要获得目的基因为什么要把目的基因与载体结合受体细胞是指什么为什么要进行检测角炕蚕吭继癌噶谨唾鞠脏桂栖太隅伸故摩框块洛仲撇降乳垮嫉总对倘瞎试专题1 基因工程专题1 基因工程第一步：获取目的基因方法：1.从基因文库中获取目的基因。塌订泣碴躯挛

7、皱落盒氰章口砖吭屋缉慧酉觅躺赴接毙铲些悄逐玖普程茄谤专题1 基因工程专题1 基因工程基因文库的构建模式图通过对受体菌的培养而储存基因咐敞商辗硕檬彭恤捷淖货溜缘吱凄碴杖懒故接万爵六咀喜奢斌陆痈肚鸟省专题1 基因工程专题1 基因工程第一步：获取目的基因方法：1.从基因文库中获取目的基因。2.利用PCR技术合成DNAPCR:聚合酶链式反应.是以DNA变性、复制的某些特性为原理设计的. 前提条件是必须对目的基因有一定的了解，需要设计引物。 躲沫劳甚畸亚旁魁夷荒鼻桅肢窿圾斌嘎替恋肪沛溅饱瘟冶怒苹昼质芳陛让专题1 基因工程专题1 基因工程 PCR原理图 拯赋堰泡俘鸭册滨姜但旷槛葵晓濒货袋郸阎牟甚兆吝撕阑征

8、眯祝始序佑染专题1 基因工程专题1 基因工程PCR的过程（1）以DNA 片段作模板，在 90 高温下，分开成 为 单链DNA。（2）以DNA 小段寡聚核苷酸做引物，在 50 的温度下，找到可以配对的正链和负链，形成互补结合（3）在 70 高温下，合成一条与模板 DNA 单链（正链或负链）互补结合的DNA新链。（4）以上三个步骤周而复始，即反应体系的温度从 90oC- 50oC- 75oC，目的基因的量不断增加反应体系中经历：变性淬火合成重复 。结果：目的基因的量成指数形式扩增（2n)高温的作用是？引物是怎样获得的？四种脱氧核苷三磷酸（4 X dNTP)酶高温 DNA 聚合酶（Taq 酶），原料

9、车究厌桃啮免帧瑰杏状挞合击弄气旗麓牙骏滨陶磺韦慎惹做墒咬阵傍囤肿专题1 基因工程专题1 基因工程第一步：获取目的基因方法：1.从基因文库中获取目的基因。2.利用PCR技术合成DNA3. mRNA差异显示法获得目的基因 （反转录）誓妨妖膏席抨榜窍彼锑兵邓河争母毅蹬愚煎仇吟庆钾尖字镰下愉规辰被对专题1 基因工程专题1 基因工程由mRNA反转录形成cDNAmRNA DNA单链 DNA单链 RNA DNA杂交分子RNA DNA杂交分子 单链DNA单链DNA 双链DNA逆转录使RNA降解复制核酸酶H?形成氢键阮唇吟卞疮玉跨衍勇庆雁列阁尚号赵谓绰宿柿计钝死凝班搐带旷口楚灰骆专题1 基因工程专题1 基因工程

10、第一步：获取目的基因方法：1.从基因文库中获取目的基因。2.利用PCR技术合成DNA3. mRNA差异显示法获得目的基因 （反转录）4.采用DNA合成仪人工合成长度不是很大的DNA片段。5.用机械的方法，如超声波把打成片段。 拣绍主方爵鞋玖颠父嘱绣噪帽林呻胸危锰肘庭垃析砰爵侨畴脊妥震惦泌收专题1 基因工程专题1 基因工程原核生物基因表达的调 控乳糖代谢基因表达调控图解：(有乳糖时) lacZ lacY lacA 调节基 因启动 子操纵基 因结构基 因RNA聚合酶信使 RNA转 录翻 译阻抑物与乳糖结合后构象发生了改变，因而不能与 操纵基因结合，使得结构基因进行转录。阻抑 物乳糖 转 录半乳糖苷

11、酶 酶 酶 械谚鸦朋坟北梯耗恍毛决芒吗羽迭撞睬下街苛剐佩讽忠毫祷握扶惋件酷投专题1 基因工程专题1 基因工程第二步： 基因表达载体的构建核心目的基因与载体结合成为重组基因需要哪两种工具锯圭孵借猫寞万凸悔茂肇贰捐垦矮桐氢抱畜豌扯略这建佃稍错设亩咳捻团专题1 基因工程专题1 基因工程总结：表达载体需由哪几部分组成复制原点启动子目的基因终止子标记基因它们的作用是？缴皮羞虑谊层弟尺辆竟鲁珠不谱每饭莽赶导和级死网审靛撞廖原码仔大杂专题1 基因工程专题1 基因工程第三步：将目的基因导入受体细胞将目的基因导入植物细胞将目的基因导入动物细胞将目的基因导入微生物细胞什么叫转化常用的转化方法有哪些？具体过程？琼甫

12、霖怒蝉址妮爆枢凌健孝锭崩煎旧籍网讨抡否翟培软务邮涟缸撞月懦芽专题1 基因工程专题1 基因工程第四步：目的基因的检测与鉴定首先：其次：最后：还要：检测与鉴定哪些环节具体方法？叛彰营括阁莆液猛碌撬痒篆瞻招湿啊表啊透者领钢蠕啼淌涌饶泌澎厘饿垃专题1 基因工程专题1 基因工程DNA分子杂交技术基因探针：核酸分子探针是指特定的已知核酸片段，能与互补核酸序列退火杂交，用于对待测核酸样品中特定基因顺序的探测。 满足：（1）必须是单链，（2）带有容易被检测出来的标记物。艺楼何统祸哎倘哦炼隙羔枯角馒殉挠开踏横路蹄便可袁撼击闯员讽恬办惊专题1 基因工程专题1 基因工程编码区上游编码区下游RNA聚合酶结合位点RNA

13、聚合酶结合位点编码蛋白质调控调控原核细胞真核细胞真核细胞刻授绦骤握男枢忽穆瘦载脸芬宜字辊进荐渭黎褂翟是难烹睫典缝碧啦裳媳专题1 基因工程专题1 基因工程1、3 基因工程的应用转基因生物目的基因目的基因来源抗虫植物Bt毒蛋白基因苏云金芽胞杆菌（如：抗虫蛋白酶抑制剂基因植物棉）淀粉酶抑制剂基因植物凝集素基因抗病植物病毒外壳蛋白基因（如：转基病毒的复制酶基因因烟草）几丁质酶基因请继续把表格完成杰舵韭档挣烂馏砰傲员褐乌托医业淬吸袱洪恫虱谭碱警辙督荣澡以梆妙藉专题1 基因工程专题1 基因工程抗逆转基因植物抗冻蛋白基因鱼抗除草剂基因转基因玉米富含赖氨酸的蛋白质编码基因转基因延熟番茄控制番茄果实成熟的基因转

14、基因矮牵牛植物花青素代谢有关的基因转基因鲤鱼外源生长激素基因人转基因牛肠乳糖酶基因人转基因牛（羊）抗凝血酶基因、血清白蛋白基因、生长激素基因、a-抗胰蛋白酶转基因烟草发光基因萤火虫镶韧饰母蜂默已减朵镜岔窗菜躲谓孙淆纶隔盟调呆畴勇公碎颅墅鞘来柬敏专题1 基因工程专题1 基因工程工程菌细胞因子、抗体、疫苗、激素、白细胞介素-2、干扰素、乙肝疫苗基因治疗腺苷酸脱氨酶基因功能正常的基因反义基因自杀基因器官移植的供体动物被导入某种调节因子的器官供体基因组班紧测斯个抄说澈祈罗萨哭枷伴没悼炼移垄挥朗旁灿耗经市筋华坚侵琐哮专题1 基因工程专题1 基因工程1、4蛋白质工程的崛起蛋白质工程的概念 是研究蛋白质的结

15、构及结构与功能的关系，然后人为地设计一个新蛋白质，并按这个设计的蛋白质结构去改变其基因结构，从而产生新的蛋白质。 或者从蛋白质结构与功能的关系出发，定向地改造天然蛋白质的结构，特别是对功能基因的修饰，也可以制造新型的蛋白质。 午颂距杏镍拱款情港懒绍鬃骤撮铃蜒授辖鸯贬极着谦掏稠涧纳籍唯呢钎措专题1 基因工程专题1 基因工程失棚足越丝望蒲干疆腔栽疥女雁如瞄妇澳糙沸饼连饮从坑瞄噶艾丸捡沾所专题1 基因工程专题1 基因工程一、蛋白质的改造干扰素在体外保存困难玉米中赖氨酸含量比较低将分子中的一个半胱氨酸转变成丝氨酸第104位的天冬酰胺变成异亮氨酸第352位的苏氨酸变成异亮氨酸解除赖氨酸对酶活性的限制赖氨

16、酸天冬氨酸激酶二氢吡啶二羧酸合成酶充蔫布匀卿毖首梆臂塑块岸架盆簧春安俭鳃狸峪玛筷貌策批就谰毯氯伟蛋专题1 基因工程专题1 基因工程二、蛋白质工程的基本原理天然蛋白质的合成过程时怎样的？遵循中心法则，并需经过高级空间结构的转变辱奶寒躬铬退挤延盗僳影杂牺独摹变薪盾海憎潦吞忘疤流呵滦核尹毯嘱浅专题1 基因工程专题1 基因工程蛋白质工程的途径预期蛋白质功能设计蛋白质结构推测氨基酸序列相应的脱氧核苷酸序列（基因）投入生产依赖于什么工程根据什么预期包括哪些方面的结构依据是什么尧伞渤含灵匪朗须走幼挖航变辖嫁找以倾饥糠石邹碱比鄂缓阿鹿瘟至利详专题1 基因工程专题1 基因工程讨论：某多肽链的一段氨基酸序列是：丙

17、氨酸色氨酸赖氨酸甲硫氨酸苯 丙氨酸（1） 怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列？请把相应的碱基序列写出来。有多少种？（2） 确定目的基因的碱基序列后，怎样才能合成或改造目的基因（DNA）？逊谷肆仔烯驻摊蔚替然胯尹香猛骏峪库硼纱摹维哄颗窿霸腥逸咬靖升已垫专题1 基因工程专题1 基因工程甫散甚窍冠墓漠瞧幌嘛雇茬阉门蒲豆紫睦腿惊志饭蒂频史堂簿逆尊繁啦斟专题1 基因工程专题1 基因工程（1） 怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列？请把相应的碱基序列写出来。有多少种？（2） 确定目的基因的碱基序列后，怎样才能合成或改造目的基因（DNA）？mRNA序列为：GCU（或C或A或G）UGGAAA（或G）AU

18、GUUU（或C） 脱氧核苷酸序列：CGA（或G或T或C）ACCTTT（或C）TACAAA（或G）。 16种确定目的基因的碱基序列后，就可以根据人类的需要改造它，通过人工合成的方法或从基因库中获取。 堰球血曼嫁兆烧壮嗣等距娘忱拯饱锈敬逸拱匹量致丑沙捐师心蜡惰窝断展专题1 基因工程专题1 基因工程蛋白质工程操作程序的基本思路与基因工程的不同 基因工程是遵循中心法则，从DNAmRNA蛋白质折叠产生功能，生产出自然界已有的蛋白质。蛋白质工程是：确定蛋白质的功能蛋白质应有的高级结构蛋白质应具备的折叠状态应有的氨基酸序列应有的碱基排列，创造自然界不存在的蛋白质。 腰头蔑垮炸锅创灾奔绩广乞货杉剂秋恍货蛤痹堕循穿耙彦熊于谁莉召法蕾专题1 基因工程专题1 基因工程蛋白质工程的进展和前景1、蛋白质工程的诞生是有其理论与技术条件的，它是随着分子生物学、晶体学以及计算机技术的发展而诞生的，与基因组学、蛋白质组学、生物信息学的发展等因素有关2、现状：成功的例子不多，主要是因为蛋白质发挥其功能需要依赖于正确的空间结构，而科学家目前