基因工程復習培訓課件

1、基因工程復習培訓課件考情分析命題重點：基因工程的工具與操作程序 基因工程的原理和應用考查頻度：高考近幾年的高頻考點,5年19考 如20161卷和3卷考查方向：以最新基因工程成果為載體，通過與其他工程技術綜合考查學生解決實際問題的能力。培養(yǎng)學科核心素養(yǎng)。學情分析同學們普遍認為較難掌握1.對基因工程的原理和目的不夠清晰2.該記的基礎知識記不牢，對基因工程操作的步驟不熟悉。3.不會將基因工程和其他工程技術相聯(lián)系(植物組織培養(yǎng)、動物細胞培養(yǎng)、核移植、胚胎移植等)必背高頻考點自測1.基因工程的原理是_ 。2.不同生物的基因之間能拼接的原因是_。3.能把基因從DNA上切割下來的是_它的作用部位是_。4.既

2、能連接黏性末端又能連接平末端的是_。5.標記基因的作用 _。6.作為運載體所必備的條件_。7.PCR技術的原理_,需要的條件_。8.Ti質粒上可轉移的DNA稱為_。9.啟動子上有_酶的結合位點?；蚬こ袒竟ぞ卟僮鞒绦蛳拗菩院怂醿惹忻窪NA連接酶運載體分類及區(qū)別作用常用載體：質粒：特點載體條件其他載體目的基因的獲取從基因文庫中獲取人工合成利用PCR技術擴增基因組文庫cDNA文庫原理條件過程基因表達載體的構建目的組成及作用目的基因導入受體細胞植物細胞動物細胞微生物細胞主要：農桿菌轉化法顯微注射技術Ca2+處理目的基因的檢測與鑒定分子水平的檢測個體生物水平的鑒定應用轉基因植物轉基因動物基因工程藥物

3、基因治療抗蟲轉基因植物抗病轉基因植物抗逆轉基因植物改良植物品質提高動物生長速度改善畜產(chǎn)品質量生產(chǎn)藥物做器官移植供體蛋白質工程概念原理應用來源特點識別核苷酸序列結果II II II I基因工程必須掌握的問題一、什么是基因工程？二、基因工程的意義？三、基因工程為什么能進行？四、基因工程的操作工具和具體步驟又哪些？什么是基因工程？基因工程，又叫DNA重組技術或基因拼接技術。通俗的說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細胞里，定向地改造生物的遺傳特性。-體外進行-DNA分子操作水平聯(lián)系-其他學過的技術手段基因工程的意義？目的：通過改造生物的遺傳性狀而獲

4、得人類所需的生物新品種或基因產(chǎn)品基因工程為什么能進行？1.不同生物的基因能拼接的原理：DNA的基本組成單位都是四種脫氧核苷酸DNA分子的空間結構都是規(guī)則的雙螺旋結構2.外源基因能在受體細胞內表達的原因：所有生物共用一套遺傳密碼復習的主要內容1、基因工程的工具2、基因工程的基本程序3、解題方法基因操作的工具 基因的剪刀（分子手術刀） 限制性核酸內切酶（限制酶） 基因的針線（分子縫合針） DNA連接酶基因的運輸工具（分子運輸車） 運載體 限制性核酸內切酶1.簡稱限制酶（沒有其他簡稱）2.是酶就具有酶的一切特性（專一性、高效性，需要適宜的溫度、PH）3.能識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列（不

5、能識別RNA序列，不一定只能識別一種序列，有特例）4.作用部位：磷酸二酯鍵5.DNA切割的結果：產(chǎn)生黏性末端或平末端6.相同限制酶切出的末端一定相同，不 同限制酶切出的末端也可能相同（強化訓練1）特別注意1.在獲取目的基因和切割載體時通常用同種限制酶,以獲得相同的黏性末端.但如果兩種不同限制酶切割后形成相同的黏性末端時,在DNA連接酶的作用下目的基因和載體也可以連接起來。2.為了防止目的基因自身連接或載體自身的連接,可用不同的限制酶分別處理目的基因和載體。DNA連接酶作用部位：磷酸二酯鍵（切哪縫哪）E.coliDNA連接酶只能連粘性末端T4 DNA連接酶既能連黏性末端也能連平末端比較：限制酶E

6、COR1切出的是黏性末端Sma1切出的是平末端運載體載體的作用將 目的基因 轉移到受體細胞中去作為運載體必備的條件1.有一 個至多個酶切位點(供外源基因插入)2.在細胞中能穩(wěn)定保存并自我復制（讓目的基因能一起復制）3.具有標記基因(供重組DNA的鑒定和選擇)-最常用的載體質粒（大腸桿菌Ti質粒含T-DNA）噬菌體的衍生物動植物病毒名稱作用參與的生理過程DNA 連接酶限制酶DNA 聚合酶RNA聚合酶解旋酶 逆轉錄酶連接兩個DNA片段，是通過磷酸二酯鍵連接雙鏈DNA的缺口基因工程識別某種特定的脫氧核苷酸序列，并在特定的切點切割基因工程DNA復制、PCR技術在脫氧核苷酸鏈上添加單個脫氧核苷酸轉錄DN

7、A復制使堿基間氫鍵斷裂形成單脫氧核苷酸鏈注意：使DNA解成兩條長鏈的方法除用解旋酶以外，在適當?shù)母邷兀ㄈ?4）可使DNA解旋。逆轉錄，CDNA文庫以RNA為模板合成DNA在核糖核苷酸鏈上添加單個核糖核苷酸基因工程的基本操作程序1、目的基因的獲取2、基因表達載體的構建3、將目的基因導入受體細胞4、目的基因的檢測與鑒定步驟一 獲得目的基因1、人工合成2、從基因文庫中獲取3、利用PCR技術擴增(基因比較小，序列已知)基因文庫基因組文庫部分基因文庫如：cDNA文庫(已知一段目的基因核苷酸序列)原理:DNA分子復制條件：模板、 引物 熱穩(wěn)定DNA聚合酶 四種脫氧核苷酸 能量表達載體需由哪幾部分組成復制原

8、點（復制起點）啟動子（RNA聚合酶識別和結合的部位）目的基因（位于啟動子和終止子之間）終止子（終止轉錄）標記基因（鑒別受體細胞中是否含有目的基因，如抗生素的抗性基因。構建時不 能破壞）第二步： 基因表達載體的構建簡述目的基因與運載體結合的過程第三步：將目的基因導入受體細胞將目的基因導入植物細胞農桿菌轉化法、基因槍法，花粉管通道法將目的基因導入動物細胞顯微注射法將目的基因導入微生物細胞感受態(tài)細胞法（ Ca2+處理）-轉化的過程目的基因進入受體細胞并在受體細胞內維持穩(wěn)定和表達的過程步驟四 目的基因的檢測和鑒定接種實驗抗原抗體雜交法分子雜交法DNA分子雜交法受體是否具有轉基因特征個體水平目的基因是否

9、翻譯目的基因是否轉錄目的基因是否導入染色體DNA上分子水平方法檢測對象歸納: 基因工程的基本操作程序獲取目的基因從基因文庫利用PCR化學方法人工合成構建基因表達載體目的基因、啟動子、終止子、標記基因將目的基因導入受體細胞農桿菌轉化法、顯微注射法、感受態(tài)細胞法（Ca2+處理）目的基因的檢測與鑒定檢測：是否插入、轉錄、翻譯歸納：核心步驟？需要用到限制酶的步驟？需要用到DNA連接酶的步驟？不涉及堿基互補配對的步驟？解題思路：一.明確目的，要獲得什么 ？是基因產(chǎn)品、轉基因植物還是轉基因動物-把握整體方向。1.獲得基因產(chǎn)品：獲取能控制對應產(chǎn)物合成的基因-將它導入微生物細胞中(易培養(yǎng)繁殖快遺傳物質簡單)-

10、培養(yǎng)微生物大量繁殖-獲得大量目的基因的表達產(chǎn)物2.獲得轉基因植物：獲得含目的基因的植物細胞-進行植物組織培養(yǎng)-獲得轉基因植物3.獲得轉基因動物：將目的基因導入動物受精卵（或通過核移植獲得）-早期胚胎培養(yǎng)-胚胎移植-獲取轉基因動物二.細化過程1.目的基因是什么基因（具體名稱）怎樣獲取？需要將它放到哪里去表達？2. 怎樣能讓目的基因能成功進入受體細胞并表達（完成轉錄翻譯）3.檢測是否成功（成功的標志是?）1.轉基因生物可用于生產(chǎn)人類所需要的藥用蛋,如激素、抗體、疫苗、酶等。下圖一是通過生物工程培育能產(chǎn)生人胰島素煙草的過程。請據(jù)圖回答下列問題。(1)基因工程的核心步驟是_(填字母)。此過程所需的工具酶是_。(2)下圖二是運載體和反轉錄得到的胰島素基因的片段，已知限制酶I的識別序列和切點是G GATCC，限制酶的識別序列和切點是 GATC。Gene和Gene為質粒上的標記基因，根據(jù)圖分析，應用限制酶_切割質粒，用限制酶_切割目的基因。構建的重組質粒中，除含有外源基因、標記基因外，還必須含有_和_。 (3)圖一B過程中，常用_處理使細菌成為感受態(tài)細胞，從而利于重組質粒的導入。(4)如果從分子水平檢測人胰島素基因是否表達成功，可以采用_方法。2.如圖為我國首例綠色熒光蛋白轉基因克隆豬的培育過程示意圖,據(jù)圖回答