基因工程復(fù)習(xí)PowerPoint 演示文稿

1、專題一基因工程專題一基因工程 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí) 復(fù)習(xí)目標(biāo)：復(fù)習(xí)目標(biāo)： 一、記憶專題一中重要的知識(shí)點(diǎn)一、記憶專題一中重要的知識(shí)點(diǎn) 二、掌握各種題型的解題方法二、掌握各種題型的解題方法 復(fù)習(xí)內(nèi)容 一、基因工程的概念理解一、基因工程的概念理解 二、二、DNA重組技術(shù)的基本工具重組技術(shù)的基本工具 三、基因工程的基本操作程序三、基因工程的基本操作程序 四、基因工程的應(yīng)用四、基因工程的應(yīng)用一、基因工程的概念理解一、基因工程的概念理解基因工程的別名基因工程的別名_操作環(huán)境操作環(huán)境_操作對(duì)象操作對(duì)象_操作水平操作水平_結(jié)果結(jié)果_DNA重組技術(shù)重組技術(shù)生物體外生物體外基因基因DNA分子水平分子水平新的生物類型和生物新的

2、生物類型和生物 產(chǎn)品產(chǎn)品什么叫基因工程什么叫基因工程基因工程的特點(diǎn)基因工程的特點(diǎn) (1)原理原理(2)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)與雜交育種相比：與雜交育種相比： 與誘變育種相比與誘變育種相比 (3)實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì): 基因重組基因重組 打破了種的限制克服了遠(yuǎn)緣雜交不親打破了種的限制克服了遠(yuǎn)緣雜交不親合的障礙合的障礙定向的改變生物性狀定向的改變生物性狀 將一種生物的基因?qū)氲搅硪环N生物的將一種生物的基因?qū)氲搅硪环N生物的體內(nèi)產(chǎn)生他本不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)。即基因未體內(nèi)產(chǎn)生他本不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)。即基因未變、合成蛋白質(zhì)未變變、合成蛋白質(zhì)未變,只是合成場(chǎng)所的轉(zhuǎn)移。只是合成場(chǎng)所的轉(zhuǎn)移。例例1以下有關(guān)基因工程的敘述，正確的是（以下有關(guān)基

3、因工程的敘述，正確的是（ ）A、基因工程是細(xì)胞水平上的生物工程、基因工程是細(xì)胞水平上的生物工程 B、基因工程產(chǎn)生的變異屬于人工誘變、基因工程產(chǎn)生的變異屬于人工誘變 C、基因工程的目的是獲得目的基因表達(dá)的蛋白質(zhì)產(chǎn)物、基因工程的目的是獲得目的基因表達(dá)的蛋白質(zhì)產(chǎn)物D、基因工程育種的優(yōu)點(diǎn)之一是可以定向地使生物產(chǎn)生可遺、基因工程育種的優(yōu)點(diǎn)之一是可以定向地使生物產(chǎn)生可遺傳的變異傳的變異拓展提高：拓展提高：1下列敘述符合基因工程概念的是（下列敘述符合基因工程概念的是（ ） AB淋巴細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞融合，雜交瘤細(xì)胞中含有淋巴細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞融合，雜交瘤細(xì)胞中含有B淋巴細(xì)胞淋巴細(xì)胞中的抗體基因。中的抗體基因。B將人

4、的干擾素基因重組到質(zhì)粒后導(dǎo)入大腸將人的干擾素基因重組到質(zhì)粒后導(dǎo)入大腸桿菌，獲得能產(chǎn)生人干擾素的菌株。桿菌，獲得能產(chǎn)生人干擾素的菌株。C用紫外線照射青霉菌，用紫外線照射青霉菌，使其使其DNA發(fā)生改變，通過篩選獲得青霉素高產(chǎn)菌株。發(fā)生改變，通過篩選獲得青霉素高產(chǎn)菌株。D自然自然界中天然存在的噬菌體自行感染細(xì)菌后其界中天然存在的噬菌體自行感染細(xì)菌后其DNA整合到細(xì)菌整合到細(xì)菌DNA上上。DB二、二、DNA重組技術(shù)的基本工具重組技術(shù)的基本工具記憶以下知識(shí)記憶以下知識(shí)1限制酶限制酶（1）分布：主要在）分布：主要在 生物中。生物中。（2）作用特點(diǎn)）作用特點(diǎn): 性，識(shí)別特定性，識(shí)別特定 ，切割特定切點(diǎn)。并且

5、使每一條鏈中的特定的部切割特定切點(diǎn)。并且使每一條鏈中的特定的部位的兩個(gè)核苷酸之間的位的兩個(gè)核苷酸之間的 斷開。斷開。（3）結(jié)果：產(chǎn)生）結(jié)果：產(chǎn)生 _和和 _2.DNA連接酶連接酶 連接的部位：連接的部位： 3.運(yùn)載體運(yùn)載體：作為運(yùn)載體必須具備哪些條件？：作為運(yùn)載體必須具備哪些條件？原核原核專一專一核苷酸序列核苷酸序列磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵粘性末端粘性末端平末端平末端連接兩條鏈之間的磷酸二酯鍵連接兩條鏈之間的磷酸二酯鍵(1)能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在并大量復(fù)制能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在并大量復(fù)制(2)有多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)有多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)(3)具有特殊的標(biāo)記基因具有特殊的標(biāo)記基因思考一： 1、 DNA連

6、接酶和DNA聚合酶的比較 2、限制酶與DNA連接酶的比較DNA聚合酶作用于單個(gè)的脫氧核苷酸的磷酸二聚合酶作用于單個(gè)的脫氧核苷酸的磷酸二酯鍵，而酯鍵，而DNA連接酶作用于連接酶作用于DNA片段間的磷酸片段間的磷酸二酯鍵二酯鍵 DNA連接酶鏈接兩個(gè)連接酶鏈接兩個(gè)DNA片段片段,DNA限制酶是限制酶是把一段把一段DNA切開切開 3、目的基因與標(biāo)記基因的比較 4、載體與基因表達(dá)載體的比較 目的基因指編碼人類所需要蛋白質(zhì)的基因目的基因指編碼人類所需要蛋白質(zhì)的基因。標(biāo)記基因是指運(yùn)載體上的某些基因，作用。標(biāo)記基因是指運(yùn)載體上的某些基因，作用是為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，是為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有目

7、的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來11頁(yè)頁(yè) 在基因工程中，攜帶目的基因進(jìn)入宿在基因工程中，攜帶目的基因進(jìn)入宿主細(xì)胞的工具稱為載體?；虮磉_(dá)載體是主細(xì)胞的工具稱為載體?；虮磉_(dá)載體是指已經(jīng)插入了目的基因之后的載體指已經(jīng)插入了目的基因之后的載體 例一例一. (2010蘇州模擬蘇州模擬)下圖為下圖為DNA分子在不同酶的作用下所發(fā)生分子在不同酶的作用下所發(fā)生的變化，圖中依次表示限制性內(nèi)切酶、的變化，圖中依次表示限制性內(nèi)切酶、DNA聚合酶、聚合酶、DNA連接連接酶、解旋酶作用的正確順序是酶、解旋酶作用的正確順序是()A. B. C. D. C例例2下列關(guān)于限制酶的說

8、法不正確的是（下列關(guān)于限制酶的說法不正確的是（ ）A限制酶廣泛存在于各種生物中，微生物中很少分布限制酶廣泛存在于各種生物中，微生物中很少分布B一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列C不同的限制酶切割不同的限制酶切割DNA的切點(diǎn)不同的切點(diǎn)不同D限制酶的作用之一是用來提取目的基因限制酶的作用之一是用來提取目的基因A例例3作為基因工程中的作為基因工程中的“分子運(yùn)輸車分子運(yùn)輸車”載體，應(yīng)具備的條件是（載體，應(yīng)具備的條件是（ ）必須有一個(gè)或多個(gè)限制酶的切割位點(diǎn)必須有一個(gè)或多個(gè)限制酶的切割位點(diǎn) 必須具備自我復(fù)制的能力，或整合到受體必須具備自我復(fù)制的能力，或整合到受體染

9、色體染色體DNA上隨之同步復(fù)制上隨之同步復(fù)制 必須帶有標(biāo)記基因必須帶有標(biāo)記基因 必須是安全的必須是安全的 大小應(yīng)合適大小應(yīng)合適 A B C DA拓展提高：拓展提高：2、質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體、質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體,它存在于許多細(xì)菌它存在于許多細(xì)菌體內(nèi)。質(zhì)粒上有體內(nèi)。質(zhì)粒上有標(biāo)記基因標(biāo)記基因如右下圖所示，通過標(biāo)記基因可如右下圖所示，通過標(biāo)記基因可以推知外源基因以推知外源基因(目的基因目的基因)是否轉(zhuǎn)移成功。外源基因插入是否轉(zhuǎn)移成功。外源基因插入的位置不同，細(xì)菌在培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)情況也不同，下表是的位置不同，細(xì)菌在培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)情況也不同，下表是外外源基因插入位置源基因插入位置(插

10、入點(diǎn)有插入點(diǎn)有a、b、c)，請(qǐng)根據(jù)表中提供細(xì)菌的，請(qǐng)根據(jù)表中提供細(xì)菌的生長(zhǎng)情況，推測(cè)生長(zhǎng)情況，推測(cè)三種重組后細(xì)菌的外源基因插入點(diǎn)正三種重組后細(xì)菌的外源基因插入點(diǎn)正確的一組是確的一組是( ) A、是是c，是是b，是是a B、是是a和和b，是是a，是是b C、是是a和和b，是是b，是是a D、是是c，是是a，是是bA三、基因工程的基本操作程序三、基因工程的基本操作程序 記憶以下知識(shí)：記憶以下知識(shí)：1、四部曲的內(nèi)容、四部曲的內(nèi)容?(1)目的基因的獲取目的基因的獲取：基本途徑有哪些（：基本途徑有哪些（1、2、3）？）？PCR技術(shù)擴(kuò)增的前提是什么？技術(shù)擴(kuò)增的前提是什么？何時(shí)使用人工合成法？何時(shí)使用人工合

11、成法？（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建（核心）基因表達(dá)載體的構(gòu)建（核心）：）：構(gòu)建表達(dá)載體的目構(gòu)建表達(dá)載體的目的是什么？的是什么？1個(gè)基因表達(dá)載體個(gè)基因表達(dá)載體 包括那四部分？ 各自的作用是什么 ？要有一段已知的目的基因的核苷酸序列做引物要有一段已知的目的基因的核苷酸序列做引物基因比較小核苷酸序列又已知基因比較小核苷酸序列又已知從基因文庫(kù)獲得、利用從基因文庫(kù)獲得、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增、人工合成法技術(shù)擴(kuò)增、人工合成法使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并遺傳給下一代使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并遺傳給下一代目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因三、基因工程的基本操作程序三、基因工

12、程的基本操作程序（3） 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞常用的轉(zhuǎn)化方法：常用的轉(zhuǎn)化方法：a將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞：采用最多的方法是將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞：采用最多的方法是_，其次還有，其次還有_ 和和_ 等。等。b將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞：最常用的方法是將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞：最常用的方法是_ 。此方法的受體細(xì)胞是。此方法的受體細(xì)胞是_ 。c將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞：用將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞：用_處理大腸桿菌，處理大腸桿菌，使細(xì)胞處于使細(xì)胞處于 。(4)、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)、目的基因的檢測(cè)和表達(dá):1）檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的染色體）檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因，采用上

13、是否插入了目的基因，采用_技術(shù)技術(shù)（2）檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了）檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，采用，采用_ 技術(shù)（技術(shù)（3）檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，采用）檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，采用 _ 技術(shù)。技術(shù)。（4）有時(shí)還需進(jìn)行）有時(shí)還需進(jìn)行_水平的鑒定。水平的鑒定。 如如_。農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法花粉管通道法花粉管通道法基因槍法基因槍法顯微注射技術(shù)顯微注射技術(shù)受精卵受精卵Ca2+DNA分子雜交分子雜交分子雜交分子雜交 抗原抗體雜交抗原抗體雜交抗蟲抗病的接種實(shí)驗(yàn)、轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的功能活性等抗蟲抗病的接種實(shí)驗(yàn)、轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的功能活性等個(gè)體生物學(xué)個(gè)體生物學(xué)感受態(tài)感受態(tài)思考二：思考二：1、基因工

14、程的基本操作步驟中哪幾處用到了限制酶？又有哪幾處涉及堿基互補(bǔ)配對(duì)？。2、目的基因能否在真核生物中穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是什么？限制酶在第限制酶在第1、2步中用到而且要求同一種。只有第三步中用到而且要求同一種。只有第三步將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞不需堿基互補(bǔ)配對(duì)，其余三步將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞不需堿基互補(bǔ)配對(duì)，其余三個(gè)步驟都涉及堿基互補(bǔ)配對(duì)個(gè)步驟都涉及堿基互補(bǔ)配對(duì)。要檢測(cè)轉(zhuǎn)要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物基因生物染色體的染色體的DNA上是否插上是否插入了目的基因入了目的基因 例例5螢火蟲發(fā)光是體內(nèi)熒光素酶催化一系列反應(yīng)所產(chǎn)生的現(xiàn)象。如果熒光螢火蟲發(fā)光是體內(nèi)熒光素酶催化一系列反應(yīng)所產(chǎn)生的現(xiàn)象。如果熒光素酶存在于植物體內(nèi)，也可

15、使植物體發(fā)光。一直以來熒光素酶的惟一來源是從素酶存在于植物體內(nèi)，也可使植物體發(fā)光。一直以來熒光素酶的惟一來源是從螢火蟲腹部提取。但加利福尼亞大學(xué)的一組科學(xué)家成功地通過轉(zhuǎn)基因工程實(shí)現(xiàn)螢火蟲腹部提取。但加利福尼亞大學(xué)的一組科學(xué)家成功地通過轉(zhuǎn)基因工程實(shí)現(xiàn)了將熒光素酶基因?qū)氲酱竽c桿菌體內(nèi)，并在大腸桿菌體內(nèi)產(chǎn)生熒光素酶。請(qǐng)了將熒光素酶基因?qū)氲酱竽c桿菌體內(nèi)，并在大腸桿菌體內(nèi)產(chǎn)生熒光素酶。請(qǐng)你根據(jù)已有的知識(shí)回答下列有關(guān)問題你根據(jù)已有的知識(shí)回答下列有關(guān)問題 (1)在此轉(zhuǎn)基因工程中，目的基因是在此轉(zhuǎn)基因工程中，目的基因是_，具體操作過程中下圖所示的黏，具體操作過程中下圖所示的黏性末端是由性末端是由_種限制性

16、核酸內(nèi)切酶作用產(chǎn)生的。種限制性核酸內(nèi)切酶作用產(chǎn)生的。(2)在上述過程中需要多種酶的參與，其中包括限制性核酸內(nèi)切酶、在上述過程中需要多種酶的參與，其中包括限制性核酸內(nèi)切酶、DNA聚合酶聚合酶和和_ 等等(3)獲得目的基因的方法通常包括獲得目的基因的方法通常包括 、 _ 和和 _ 。 (4)將此目的基因?qū)氲酱竽c桿將此目的基因?qū)氲酱竽c桿菌體內(nèi)需要載體的幫助。下列各項(xiàng)是選取載體時(shí)必須考慮的是菌體內(nèi)需要載體的幫助。下列各項(xiàng)是選取載體時(shí)必須考慮的是_(多選多選)。A能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定保存能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定保存 B具有特定的限制酶切割位點(diǎn)具有特定的限制酶切割位點(diǎn)C具有與目的基因相同的堿基

17、片段具有與目的基因相同的堿基片段 D具有某些標(biāo)記基因具有某些標(biāo)記基因熒光素酶基因熒光素酶基因同一同一DNA連接酶連接酶從基因文庫(kù)獲得從基因文庫(kù)獲得利用利用PCR技術(shù)擴(kuò)增技術(shù)擴(kuò)增人工合成法人工合成法ABD 熒光素酶基因熒光素酶基因例例5螢火蟲發(fā)光是體內(nèi)熒光素酶催化一系列反應(yīng)所產(chǎn)生的現(xiàn)象。如果熒光素螢火蟲發(fā)光是體內(nèi)熒光素酶催化一系列反應(yīng)所產(chǎn)生的現(xiàn)象。如果熒光素酶存在于植物體內(nèi)，也可使植物體發(fā)光。一直以來熒光素酶的惟一來源是從螢酶存在于植物體內(nèi)，也可使植物體發(fā)光。一直以來熒光素酶的惟一來源是從螢火蟲腹部提取。但加利福尼亞大學(xué)的一組科學(xué)家成功地通過轉(zhuǎn)基因工程實(shí)現(xiàn)了火蟲腹部提取。但加利福尼亞大學(xué)的一組科

18、學(xué)家成功地通過轉(zhuǎn)基因工程實(shí)現(xiàn)了將熒光素酶基因?qū)氲酱竽c桿菌體內(nèi)，并在大腸桿菌體內(nèi)產(chǎn)生熒光素酶。請(qǐng)你將熒光素酶基因?qū)氲酱竽c桿菌體內(nèi)，并在大腸桿菌體內(nèi)產(chǎn)生熒光素酶。請(qǐng)你根據(jù)已有的知識(shí)回答下列有關(guān)問題根據(jù)已有的知識(shí)回答下列有關(guān)問題 (5)本實(shí)驗(yàn)中將目的基因?qū)氪竽c桿菌的載體可以是本實(shí)驗(yàn)中將目的基因?qū)氪竽c桿菌的載體可以是_(多選多選)。A質(zhì)粒質(zhì)粒 B動(dòng)物病毒動(dòng)物病毒 C噬菌體噬菌體 D植物病毒植物病毒(6)在此轉(zhuǎn)基因工程中，將體外重組在此轉(zhuǎn)基因工程中，將體外重組DNA導(dǎo)入大腸桿菌體內(nèi)，并使其在細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)導(dǎo)入大腸桿菌體內(nèi)，并使其在細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存和表達(dá)的過程稱為定保存和表達(dá)的過程稱為_。最常用的方法是首

19、先用。最常用的方法是首先用_處理大處理大腸桿菌，目的是腸桿菌，目的是_ 。(7) 目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，用目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，用_ 技術(shù)來檢測(cè)。目的基因是技術(shù)來檢測(cè)。目的基因是否表達(dá)出相應(yīng)的蛋白質(zhì)，除了通過大腸桿菌是否發(fā)光來確定外，還可以通過否表達(dá)出相應(yīng)的蛋白質(zhì)，除了通過大腸桿菌是否發(fā)光來確定外，還可以通過_ 特異性反應(yīng)來判斷特異性反應(yīng)來判斷。AC 轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化 Ca2+ 使大腸桿菌處于感受態(tài)（能夠吸收周圍使大腸桿菌處于感受態(tài)（能夠吸收周圍DNA分子的狀態(tài)）分子的狀態(tài)） DNA分子雜交分子雜交 抗原抗原-抗體雜交抗體雜交 四、基因工程的應(yīng)用四、基因工程的應(yīng)用例例6下列說法正確的是（下列說

20、法正確的是（ ）A用基因工程方法培育抗蟲植物也能抗病毒用基因工程方法培育抗蟲植物也能抗病毒B基因工程在畜牧業(yè)上應(yīng)用的目的是培育體型巨大、品質(zhì)優(yōu)良基因工程在畜牧業(yè)上應(yīng)用的目的是培育體型巨大、品質(zhì)優(yōu)良的動(dòng)物的動(dòng)物C任何一種假單孢桿菌都能分解四種石油成分，因此，假單孢任何一種假單孢桿菌都能分解四種石油成分，因此，假單孢桿菌是桿菌是“超級(jí)細(xì)菌超級(jí)細(xì)菌”D基因工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)基因工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗性的農(nóng)作物優(yōu)良和具有抗性的農(nóng)作物例例7下列關(guān)于基因工程應(yīng)用的敘述，正確的是（下列關(guān)于基因工程應(yīng)用的敘述，正確的是（ ）A.基因治療就是把

21、缺陷基因誘變成正?；蚧蛑委熅褪前讶毕莼蛘T變成正?；駼.基因診斷的基本原理是基因診斷的基本原理是DNA分子雜交分子雜交C.一種基因探針能檢測(cè)水體中的各種病毒一種基因探針能檢測(cè)水體中的各種病毒D.原核基因不能用來進(jìn)行真核生物的遺傳改良原核基因不能用來進(jìn)行真核生物的遺傳改良DB 小結(jié) 復(fù)習(xí)內(nèi)容 一、基因工程的概念理解一、基因工程的概念理解 二、二、DNA重組技術(shù)的基本工具重組技術(shù)的基本工具 三、基因工程的基本操作程序三、基因工程的基本操作程序 四、基因工程的應(yīng)用四、基因工程的應(yīng)用鞏固練習(xí)：鞏固練習(xí)： 2、人類疾病的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型常用于致病機(jī)理的探討及、人類疾病的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型常用于致病機(jī)理的探討及治療藥物的篩選。利用正常大鼠制備遺傳性高血壓轉(zhuǎn)基因治療藥物的篩選。利用正常大鼠制備遺傳性高血壓轉(zhuǎn)基因模型大鼠的流程如圖所示。模型大鼠的流程如圖所示。（1）圖中的高血壓相關(guān)基因作為）圖中的高血壓相關(guān)基因作為_，質(zhì)粒作為，質(zhì)粒作為_,二者需用二者需