人和动物体内三大营养物质的代谢

第一章基因工程第一节工具酶的发现和基因工程的诞生第一页，共五十一页。整理ppt基因工程背景：家蚕能够吐出蚕丝为人类利用。但繁殖慢，产量低。能否让大肠杆菌也能吐蚕丝呢？问题：大肠杆菌繁殖很快，但不会产丝。第二页，共五十一页。整理ppt用人工方法，把甲生物的某个基因提取出来，在体外进行切割、拼接和重组，然后将其导入乙生物的细胞内进行大量复制，并进行表达，从而定向地改变乙生物的遗传性状，或获得人类所需要的基因产物〔蛋白质、多肽、酶〕。剪切拼接导入甲生物取出所需基因生物新类型表达新的生物产品乙生物基因工程第三页，共五十一页。整理ppt基因的大小以纳米计算，要对它进行剪切、拼接等操作，没有非常精细的工具是不行的。进行基因操作最少需要以下三种工具：１、基因的手术刀２、基因的针线3、基因的运输工具㈠基因操作的工具第四页，共五十一页。整理ppt主要在原核生物中。特异性。即一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切割点上将DNA分子切断〔使连接脱氧核苷酸的磷酸二酯键断裂〕。已发现数千种种类:来源:特点:１、基因的剪刀──限制性核酸内切酶第五页，共五十一页。整理ppt

例如：大肠杆菌的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。限制酶第六页，共五十一页。整理pptGAATTCCTTAAG5′5′3′3′粘性末端粘性末端限制性内切酶CTTAAG5′3′AATTCG3′5′

被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们两个之间正好反向互补配对，这样的切口叫粘性末端。

被同一种限制酶切断的几个DNA就具有相同的粘性末端，能够通过互补进行配对。第七页，共五十一页。TGCAACGT5′3′3′5′不同的限制酶所形成的粘性末端不同ACGT5′3′GCAT3′5′另一种限制酶第八页，共五十一页。２、基因的针线作用：将粘性末端碱基互补的两个DNA片段连接起来，使之成为一个完整的DNA分子〔使两个DNA片段通过磷酸二酯键连接成一个DNA分子〕。──DNA连接酶第九页，共五十一页。整理pptCTTAAGAATTCG连接酶第十页，共五十一页。3、基因的运输工具基因载体的条件：能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。具有多个限制酶切点〔每种限制酶切点只有一个〕，以便与外源基因连接。具有标记基因，便于进行筛选。──载体要把甲生物取出的基因送到乙生物的细胞中去，需要运输基因的载体。第十一页，共五十一页。整理ppt最常用的基因载体是细菌细胞质的质粒（核区）质粒（细胞质DNA）大肠杆菌质粒能自主复制的双链环状DNA分子，存在于细菌核区以外，带有少量基因，其中常含有抗生素抗性基因〔如四环素的抗性基因〕，使细菌有抗药性，一个细菌中有多个质粒。第十二页，共五十一页。整理ppt最常用的基因载体是细菌细胞质的质粒（核区）质粒（细胞质DNA）大肠杆菌质粒与宿主细胞的关系：1、质粒的存在对宿主细胞无影响。2、质粒的复制只能在宿主细胞内完成。第十三页，共五十一页。整理ppt抗生素抗性基因（标记基因）（细胞质DNA）（核区）质粒(细胞质DNA)大肠杆菌控制质粒DNA转移的基因第十四页，共五十一页。整理ppt4、筛选含有目的基因的受体细胞1、获得目的基因2、形成重组DNA分子3、将重组DNA分子导入受体细胞5、目的基因的表达第二节基因工程的原理和技术基因工程的根本操作步驟第十五页，共五十一页。整理ppt①逆转录法：信使RNA逆转录酶DNA单链合成DNA双链(基因)②直接合成法：组成蛋白质的氨基酸序列推测信使RNA核苷酸序列推测基因单核苷酸序列合成基因双链１、获得目的基因〔1〕化学合成法〔目的基因的序列巳知〕第十六页，共五十一页。整理ppt人工合成(基因比较小)DNA合成仪第十七页，共五十一页。整理ppt〔2〕用聚合酶链式反响(PCR)扩增目的基因第十八页，共五十一页。整理ppt1234522557294时间（min）温度（℃）PCR反响适温延伸3高温变性1低温退火2重复1~3步25~30轮目的DNA片段扩增100万倍以上DNA双螺旋DNA单链与引物复性DNA变性形成2条单链子链延伸DNA加倍第十九页，共五十一页。整理ppt第二十页，共五十一页。整理ppt〔3〕从基因文库中别离：目的基因的脱氧核苷酸序列是未知的，可以从基因文库中找到目的基因〔酶切〕。〔2〕用聚合酶链式反响(PCR)扩增目的基因第二十一页，共五十一页。整理ppt基因组文库的构建模式图通过对受体菌的培养而储存基因第二十二页，共五十一页。整理ppt2、形成重组DNA分子用相同的限制性核酸内切酶分别切割目的基因和载体；

目的基因与载体的结合过程－－基因重组用DNA连接酶将目的基因和载体连接在一起，形成重组DNA分子〔或重组质粒〕。第二十三页，共五十一页。整理ppt3、将重组DNA分子导入受体细胞导入扩增将重组DNA分子导入受体细胞并使之扩增。a、为使重组的质粒更容易进入大肠杆菌，用氯化钙处理大肠杆菌，增加大肠杆菌细胞壁的通透性。a.如要获得目的基因的表达产物，通常以大肠杆菌等无害易得的细菌为受体。b.如要改进某种生物的性状时，要以改进的生物细胞为受体。问题：谁是受体？第二十四页，共五十一页。整理ppt3、将重组DNA分子导入受体细胞将重组DNA分子导入受体细胞并使之扩增。1、受体为植物细胞：农杆菌介导法基因枪法花粉管道法b.如要改进某种生物的性状时，要以改进的生物细胞为受体。2、受体为动物细胞：基因枪法显微注射法第二十五页，共五十一页。整理ppt1.将目的基因导入植物细胞农杆菌转化法基因枪法花粉管通道法第二十六页，共五十一页。整理ppt〔1〕农杆菌转化法①特点：易感染双子叶植物和裸子植物，对大多数单子叶植物没有感染能力②原理：

Ti质粒上的T-DNA可以转移到受体细胞，并整合到受体细胞染色体的DNA上。第二十七页，共五十一页。整理ppt③转化过程:Ti质粒目的基因构建表达载体导入植物细胞插入植物细胞染色DNA表达新性状转入农杆菌第二十八页，共五十一页。整理ppt基因枪法又称微弹轰击法，是利用压缩气体产生的动力，将包裹在金属颗粒外表的表达载体DNA打入受体细胞中，使目的基因与其整合并表达的方法。〔2〕基因枪法适用于单子叶植物第二十九页，共五十一页。整理ppt〔3〕花粉通道法植物花粉在柱头上萌发后，花粉管要穿过花柱直通胚囊。花粉管通道法就是在植物受粉后，花粉形成的花粉管还未愈合前，剪去柱头，然后，滴加DNA〔含目的基因〕，使目的基因借助花粉管通道进入受体细胞。适用于被子植物第三十页，共五十一页。整理ppt胚珠花药花丝柱头花柱子房壁子房雄蕊雌蕊第三十一页，共五十一页。整理ppt2.将目的基因导入动物细胞〔1〕方法：显微注射法〔将基因表达载体提纯，用显微仪注射到受精卵中〕思考：为什么要用受精卵而不用体细胞？第三十二页，共五十一页。整理ppt〔2〕操作程序:提纯含目的基因表达载体取受精卵显微注射移植到子宫受精卵发育新性状动物第三十三页，共五十一页。整理ppt4、筛选含有目的基因的受体细胞

尽管使用了大量的受体细胞，但真正导入了重组DNA分子的受体细胞很少，因此必须将它从中检测出来。筛选的方法主要依赖于质粒中的抗性基因所表达的产物进行筛选。第三十四页，共五十一页。整理ppt四环素抗性基因（标记基因）四环素培养基生长被抑制供体DNA质粒重组DNA目的基因正常生活四环素培养基受体细胞受体细胞第三十五页，共五十一页。整理ppt问题1：在受体细胞中检测到含有目的基因，能说明转基因成功吗？不能。还要看最后该目的基因是否在受体细胞表达。5、目的基因的表达问题2：如何检测？检测的方法主要看导入的目的基因是否表达出产物，或要看受体生物是否表现出相应的性状。基因工程是否获得成功，最重要的是要看目的基因是否在受体细胞中得到表达。第三十六页，共五十一页。整理ppt产物的检测无表达产物无表达产物有表达产物无表达产物细菌的检测，将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产物的菌落，保存有表达产物的进一步培养、研究。第三十七页，共五十一页。如用棉叶饲喂棉铃虫，如虫吃后不出现中毒病症，说明未导入目的基因或导入的目的基因未表达。如虫吃后中毒死亡，那么说明导入了抗虫基因并得到表达。性状的检测第三十八页，共五十一页。整理ppt如转入了人胰岛素原基因的大肠杆菌，可以合成人胰岛素原。经进一步加工后可获得具有生物活性的胰岛素。如转入了人胰岛素原基因的酵母菌，是否需要进一步加工？第三十九页，共五十一页。整理ppt1.不属于质粒被选为基因运载体的理由是

A、能复制

B、有多个限制酶切点

C、具有标记基因

D、它是环状DNAD练习第四十页，共五十一页。整理ppt2.有关基因工程的表达中，错误的选项是A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来B、限制性核酸内切酶用于目的基因的获得C、目的基因须由运载体导入受体细胞D、一种限制酶只能识别一种特定的脱氧苷酸序列A第四十一页，共五十一页。整理ppt3.有关基因工程的表达正确的选项是A、限制酶只在获得目的基因时才用B、重组质粒的形成在细胞内完成C、质粒都可作为运载体D、蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料D第四十二页，共五十一页。整理ppt4.基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的根本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是A、人工合成目的基因B、目的基因与运载体结合C、将目的基因导入受体细胞D、目的基因的检测和表达C第四十三页，共五十一页。整理ppt1．〔全国卷〕采用基因工程的方法培育抗虫棉，以下导入目的基因的作法正确的选项是〔〕①将毒素蛋白注射到棉受精卵中②将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中③将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养④将编码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵A①②B②③C③④D④①C第四十四页，共五十一页。整理ppt2．〔2022年浙江卷〕以下关于基因工程的表达，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D第四十五页，共五十一页。整理ppt3．(2022浙江卷)在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，以下操作错误的选项是()A．用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸B．用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体C．将重组DNA分子导入烟草原生质体D．用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞A第四十六页，共五十一页。整理ppt4．〔2022浙江卷〕将ada(腺苷酸脱氨酶基因〕通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。以下表达错误的选项是〔〕A.每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒B.每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点C.每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个adaD.每个的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子C第四十七页，共五十一页。整理ppt6．(2022浙江卷〕天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列能看出的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，以下操作正确的选项是〔〕A．提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的