生物1-高學(xué)林-基因工程

1、編輯課件1基因工程基因工程難點(diǎn)解析及典題研析難點(diǎn)解析及典題研析南京高三復(fù)習(xí)名師答疑南京高三復(fù)習(xí)名師答疑編輯課件2基因工程知識(shí)體系基因工程知識(shí)體系編輯課件3難點(diǎn)和考點(diǎn)難點(diǎn)和考點(diǎn)一、一、“分子手術(shù)刀分子手術(shù)刀”限制性核酸內(nèi)切酶限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別特定序列，特定位點(diǎn)切割識(shí)別特定序列，特定位點(diǎn)切割 黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端切點(diǎn)切點(diǎn)切點(diǎn)切點(diǎn)編輯課件4【例題】已知某種限制性?xún)?nèi)切酶在一線性【例題】已知某種限制性?xún)?nèi)切酶在一線性DNA分子上分子上有有3個(gè)酶切位點(diǎn)個(gè)酶切位點(diǎn),如下圖中箭頭所指如下圖中箭頭所指,如果該線性如果該線性DNA分分子在子在3個(gè)酶切位點(diǎn)上都被該酶切斷個(gè)酶切位點(diǎn)上都被該酶切斷,則會(huì)產(chǎn)生

2、則會(huì)產(chǎn)生a、b、c、d四種不同長(zhǎng)度的四種不同長(zhǎng)度的DNA片段?，F(xiàn)有多個(gè)上述線性片段?，F(xiàn)有多個(gè)上述線性DNA分子分子,若在每個(gè)若在每個(gè)DNA分子上至少有分子上至少有1個(gè)酶切位點(diǎn)被該酶?jìng)€(gè)酶切位點(diǎn)被該酶切斷切斷,則從理論上講則從理論上講,經(jīng)該酶酶切后經(jīng)該酶酶切后,這些線性這些線性DNA分子分子最多能產(chǎn)生長(zhǎng)度不同的最多能產(chǎn)生長(zhǎng)度不同的DNA片段種類(lèi)數(shù)是片段種類(lèi)數(shù)是 （ ）A.3 B.4 C.9 D.12編輯課件5【解析】只看一個(gè)切點(diǎn)，可得到【解析】只看一個(gè)切點(diǎn)，可得到a和和bcd或或ab和和cd或或abc和和d（6種片段），如果種片段），如果看兩個(gè)切點(diǎn)的話，會(huì)在一個(gè)切點(diǎn)的基礎(chǔ)看兩個(gè)切點(diǎn)的話，會(huì)在一個(gè)切

3、點(diǎn)的基礎(chǔ)上再產(chǎn)生上再產(chǎn)生b或或c或或bc（3種片段），如果看種片段），如果看三個(gè)切點(diǎn)的話，沒(méi)有新片段產(chǎn)生，因此三個(gè)切點(diǎn)的話，沒(méi)有新片段產(chǎn)生，因此應(yīng)選應(yīng)選C?！敬鸢浮俊敬鸢浮緾編輯課件6編輯課件7（1）圖中）圖中GFP的的M端伸出的核苷酸的堿基序端伸出的核苷酸的堿基序列是列是TCGA，N端伸出的核苷酸的堿基序列是端伸出的核苷酸的堿基序列是TGCA，則構(gòu)建含該，則構(gòu)建含該GFP的重組質(zhì)粒的重組質(zhì)粒A時(shí)，應(yīng)時(shí)，應(yīng)選用限制酶選用限制酶 ，再對(duì)，再對(duì) 進(jìn)行切割。進(jìn)行切割。編輯課件8（2）若對(duì)符合設(shè)計(jì)要求的重組質(zhì)粒）若對(duì)符合設(shè)計(jì)要求的重組質(zhì)粒A進(jìn)行酶切，進(jìn)行酶切，假設(shè)所用的酶均可將識(shí)別位點(diǎn)完全切開(kāi)，根據(jù)假

4、設(shè)所用的酶均可將識(shí)別位點(diǎn)完全切開(kāi)，根據(jù)圖表中的信息分析，采用圖表中的信息分析，采用BamH和和Pst酶切，酶切，可得到可得到 種種DNA片斷。片斷。編輯課件9編輯課件10（5 5）對(duì)符合設(shè)計(jì)要求的重組質(zhì)粒）對(duì)符合設(shè)計(jì)要求的重組質(zhì)粒T T進(jìn)行酶切。假設(shè)所用的酶進(jìn)行酶切。假設(shè)所用的酶均可將識(shí)別位點(diǎn)完全切開(kāi)，請(qǐng)根據(jù)圖均可將識(shí)別位點(diǎn)完全切開(kāi)，請(qǐng)根據(jù)圖1 1中標(biāo)示的酶切位點(diǎn)和表中標(biāo)示的酶切位點(diǎn)和表2 2所列的識(shí)別序列，對(duì)以下酶切結(jié)果作出判斷。所列的識(shí)別序列，對(duì)以下酶切結(jié)果作出判斷。采用采用EcoREcoR和和PstPst酶切，得到酶切，得到_種種DNADNA片斷。片斷。采用采用EcoREcoR和和Sma

5、Sma酶切，得到酶切，得到_種種DNADNA片斷。片斷。AGCCCTCGGG編輯課件11 (1)將圖中將圖中的的DNA用用Hind、BamH完全酶完全酶切后，反應(yīng)管中有切后，反應(yīng)管中有 種種DNA片段。片段。編輯課件12(2)圖中圖中表示表示Hind與與Bam酶切、酶切、DNA連接酶連接的過(guò)程，連接酶連接的過(guò)程，此過(guò)程可獲得此過(guò)程可獲得 種重組質(zhì)粒；如果換用種重組質(zhì)粒；如果換用Bst與與BamH酶切，酶切，目的基因與質(zhì)粒連接后可獲得目的基因與質(zhì)粒連接后可獲得 種重組質(zhì)粒。種重組質(zhì)粒。編輯課件13二、二、“分子縫合針?lè)肿涌p合針”DNADNA連接酶連接酶DNA聚合酶只能將單個(gè)核苷酸加到已有的核苷酸

6、片聚合酶只能將單個(gè)核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯鍵。段的末端，形成磷酸二酯鍵。DNA連接酶是連接兩個(gè)連接酶是連接兩個(gè)DNA片段的末端，形成磷酸片段的末端，形成磷酸二酯鍵。二酯鍵。 DNADNA限制酶作用于磷酸二酯鍵限制酶作用于磷酸二酯鍵DNADNA連接酶作用于磷酸二酯鍵連接酶作用于磷酸二酯鍵DNADNA聚合酶作用于磷酸二酯鍵聚合酶作用于磷酸二酯鍵RNARNA聚合酶作用于磷酸二酯鍵聚合酶作用于磷酸二酯鍵DNADNA解旋酶作用于氫鍵解旋酶作用于氫鍵 編輯課件14【例題】將抗蟲(chóng)棉的基因?qū)氲绞荏w細(xì)【例題】將抗蟲(chóng)棉的基因?qū)氲绞荏w細(xì)胞后，發(fā)生了如下過(guò)程：此過(guò)程中用到胞后，發(fā)生了如下過(guò)程

7、：此過(guò)程中用到的條件包括的條件包括 ( )( )解旋酶解旋酶 DNADNA聚合酶聚合酶 DNADNA連接酶連接酶 限制酶限制酶 RNARNA聚合酶聚合酶 4 4種核苷酸種核苷酸 5 5種核苷酸種核苷酸 8 8種核苷酸種核苷酸A.A.、 B. B.、C.C.、 D. D.、編輯課件15三、蛋白質(zhì)工程三、蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程基因工程基因工程實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì) 通過(guò)改造基因，以定向通過(guò)改造基因，以定向改造或生產(chǎn)人需要的改造或生產(chǎn)人需要的蛋白質(zhì)，甚至是自然蛋白質(zhì)，甚至是自然界不存在的蛋白質(zhì)界不存在的蛋白質(zhì)定向改造生物的遺傳定向改造生物的遺傳特性，以獲得符合特性，以獲得符合人類(lèi)需要的生物類(lèi)人類(lèi)需要的生物

8、類(lèi)型會(huì)生物產(chǎn)品型會(huì)生物產(chǎn)品結(jié)果結(jié)果 可以合成自然界不存在可以合成自然界不存在的蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)只能生產(chǎn)自然界已存只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)在的蛋白質(zhì)聯(lián)系聯(lián)系 蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上，延伸出蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上，延伸出的第二代基因工程的第二代基因工程編輯課件16【例題】【例題】胰島素可以用于治療糖尿病，但是胰島素胰島素可以用于治療糖尿病，但是胰島素被注射到人體后，會(huì)堆積在皮下，要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的時(shí)間被注射到人體后，會(huì)堆積在皮下，要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的時(shí)間才能進(jìn)入血液，而進(jìn)入血液的胰島素又容易分解，因才能進(jìn)入血液，而進(jìn)入血液的胰島素又容易分解，因此，治療效果受到影響。如圖是用蛋白質(zhì)工程設(shè)計(jì)速此，治療

9、效果受到影響。如圖是用蛋白質(zhì)工程設(shè)計(jì)速效胰島素的生產(chǎn)過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問(wèn)題：效胰島素的生產(chǎn)過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問(wèn)題：（1 1）構(gòu)建新的蛋白質(zhì)模型是蛋白質(zhì)工程的關(guān)鍵，圖中）構(gòu)建新的蛋白質(zhì)模型是蛋白質(zhì)工程的關(guān)鍵，圖中構(gòu)建新的胰島素模型的主要依據(jù)是構(gòu)建新的胰島素模型的主要依據(jù)是 。 編輯課件17四、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)四、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)1 1。檢測(cè)是否插入了目的基因：檢測(cè)是否插入了目的基因：DNADNA分子雜交分子雜交2 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mRNAmRNA：用標(biāo)記：用標(biāo)記的目的基因作探針與的目的基因作探針與mRNAmRNA作作分子雜交分子雜交3 3。檢測(cè)目的

10、基因是否翻譯成蛋白質(zhì)：從轉(zhuǎn)基檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)：從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行因生物中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原抗原抗體雜交抗體雜交4 4。個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定：個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定：性狀鑒定性狀鑒定，如轉(zhuǎn)，如轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)植物是否出現(xiàn)抗蟲(chóng)性狀?；蚩瓜x(chóng)植物是否出現(xiàn)抗蟲(chóng)性狀。 編輯課件18五、基因工程與細(xì)胞工程、胚胎工程的綜合五、基因工程與細(xì)胞工程、胚胎工程的綜合基因工程細(xì)胞工程胚胎工程基因工程細(xì)胞工程胚胎工程編輯課件19基因工程植物細(xì)胞工程（植物組織培養(yǎng)）基因工程植物細(xì)胞工程（植物組織培養(yǎng)）編輯課件20基因工程植物細(xì)胞工程（植物組織培養(yǎng)）基因工程植物細(xì)胞工程（植物組織

11、培養(yǎng)）編輯課件21植物植物：受體細(xì)胞一般是植物體細(xì)胞：受體細(xì)胞一般是植物體細(xì)胞生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因植物（如抗蟲(chóng)植物）或藥生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因植物（如抗蟲(chóng)植物）或藥物（如紫草素等）物（如紫草素等）動(dòng)物動(dòng)物：受體細(xì)胞常是受精卵或早期胚胎：受體細(xì)胞常是受精卵或早期胚胎生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物（能合成人生長(zhǎng)激素生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物（能合成人生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)）或生物反應(yīng)器（轉(zhuǎn)基因小鼠的轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)）或生物反應(yīng)器（轉(zhuǎn)基因小鼠尿液中提取人生長(zhǎng)激素）或基因治療尿液中提取人生長(zhǎng)激素）或基因治療微生物微生物：受體細(xì)胞多為大腸桿菌：受體細(xì)胞多為大腸桿菌大量生產(chǎn)基因控制合成的特定蛋白質(zhì)大量生產(chǎn)基因控制合成的特定蛋白質(zhì) 編輯課件22【例題】最近，科學(xué)家培育出一種轉(zhuǎn)基因小鼠，其膀【例題】最近，科學(xué)家培育出一種轉(zhuǎn)基因小鼠，其膀胱上皮細(xì)胞可以合成人的生長(zhǎng)激素并分泌到尿液中。胱上皮細(xì)胞可以合成人的生長(zhǎng)激素并分泌到尿液中。請(qǐng)回答：請(qǐng)回答：（1 1）基因轉(zhuǎn)移時(shí)，通常要將外源基因轉(zhuǎn)入）基因轉(zhuǎn)移時(shí)，通常要將外源基因轉(zhuǎn)入 中，中，原因是原因是 。（2 2）為使外源基因在后代中長(zhǎng)期保持，可將轉(zhuǎn)基因?。槭雇庠椿蛟诤蟠虚L(zhǎng)期保持，可將轉(zhuǎn)基因小鼠體細(xì)胞的鼠體細(xì)胞的 轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)入 細(xì)胞中構(gòu)成重組細(xì)胞中構(gòu)成重組細(xì)胞，使其發(fā)育成與供