选修三专题一基因工程复习课件

基因工程概念

基因工程是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA重组技术。

基因拼接技术或DNA重组技术生物体外基因DNA分子水平新生物类型、生物产品剪切→拼接→导入→表达基因重组基因工程相关要点黏性末端黏性末端

1.限制性核酸内切酶EcoRI一、基因工程的基本工具来源：原核生物作用特点：特异性，即识别特定核苷酸序列（反向对称重复排列），切割特定切点（磷酸二酯键）。结果：产生黏性末端（EcoRI）（碱基互补配对）或平末端（SmaI）。1、限制性核酸内切酶----“分子手术刀”

2.DNA连接酶——“分子缝合针”1)种类：2)作用部位：E·coliDNA连接酶（黏性末端）T4DNA连接酶

（黏性末端和平末端）磷酸二酯键

DNA连接酶可把平末端或黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，即相当于把梯子两边的扶手的断口连接起来，这样一个重组DNA分子就形成了。对比DNA聚合酶①具有1至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入②在受体细胞中能复制并稳定保存③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择④对宿主细胞无害作用：将外源基因送入受体细胞。常用载体：拟核外环状DNA（质粒）其他种类：λ噬菌体衍生物和动植物病毒条件：3.分子运载车——载体质粒——细菌拟核DNA之外结构简单、能自主复制的很小的环状DNA分子。二、基因工程基本操作的四个步骤1、目的基因的获取2、基因表达载体的构建3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测与鉴定小大无有无有某生物的部分基因某生物的全部基因可以部分可以⑴基因组文库与cDNA文库的构建⑵利用PCR技术扩增目的基因（二）基因表达载体构建1、基因表达载体由________、______

______、_______、

四部分组成。目的基因启动子标记基因终止子2、启动子作用：3、标记基因的作用：RNA聚合酶识别和结合的位点，启动转录的“开关”。鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从普通细胞中筛选出含目的基因的受体细胞（1）用一定的_________切割质粒，使其出现一个切口，露出____________。（2）用_______________切断目的基因，使其产生

____________。（3）将切下的目的基因片段插入质粒的______处，再加入适量___________，形成了一个重组DNA分子（重组质粒）限制酶黏性末端同一种限制酶相同的黏性末端切口DNA连接酶重组质粒形成过程:转化:目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。（三）将目的基因导入受体细胞农杆菌转化法（双子叶植物、裸子植物）基因枪法（单子叶植物）花粉管通道法显微注射技术：目的基因表达载体提纯→取卵（受精卵）→显微注射→受精卵发育→新性状动物用Ca2+处理细胞→感受态细胞→表达载体与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子将目的基因导入微生物细胞

原核生物繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，故早期常作为受体细胞。大肠杆菌细胞用Ca2+处理感受态细胞重组表达载体DNA溶于缓冲液混合导入⑴分子水平检测：①检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因：方法——DNA分子杂交(探针与基因组DNA)②检测目的基因是否转录出了mRNA：方法——分子杂交（探针与生物体mRNA）③检测目的基因是否翻译成蛋白质：方法——抗原—抗体杂交(生物中蛋白质与抗体)⑵个体水平鉴定（性状）抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等（四）目的基因的检测与鉴定分子探针：同位素标记的目的基因的单链1、植物基因工程成果2、动物基因工程成果抗虫转基因植物（抗虫棉）抗病转基因植物（病毒外壳蛋白基因）抗逆转基因植物（抗性基因）改良植物品质（营养、实用、观赏价值）提高动物生长速度（外源生长激素基因）改善畜产品质量生产药物（乳腺生物反应器）做器官移植供体（导入调节因子，避免排异反应）基因工程药物（转基因工程菌生产抗体、细胞因子等）3、基因诊断:用放射性同位素(如32P)、荧光分子等标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测标本上的遗传信息，达到检测疾病的