基因工程專題復(fù)習(xí)課件

1、基因工程專題復(fù)習(xí)DNA重組技術(shù)的基本工具DNA重組技術(shù)的基本工具1）限制性核酸內(nèi)切酶2）DNA連接酶3）基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體識別雙鏈DNA 分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。主要是從原核生物中分離純化出來的一種酶。 1、來源： 2、作用：3、結(jié)果：形成兩種末端“分子手術(shù)刀” 限制酶黏性末端平末端G A A T T CGC T T A AA A T T CG限制酶切割分子示意圖 C T T A A G思考要想獲得某個特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個切口？可產(chǎn)生幾個黏性末端？兩個切口，四個黏性末端。黏性末端黏性末端什么叫平末端？“分子縫合針”

2、 連接酶 .作用：連接磷酸二酯鍵,而不是氫鍵。DNA連接酶DNA聚合酶連接DNA鏈連接部位相同點(diǎn)雙鏈單鏈在兩DNA片段之間形成磷酸二酯鍵將單個核苷酸加到已存在的核酸片段上，形成磷酸二酯鍵都能形成磷酸二酯鍵 “分子運(yùn)輸車” 載體1. 載體的必要條件能自我復(fù)制，或能進(jìn)入受體生物細(xì)胞并在受體生物細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并表達(dá)；有一個至多個限制酶切割位點(diǎn)具有某些標(biāo)記基因?qū)κ荏w細(xì)胞無害2.常用的載體：質(zhì)粒、噬菌體的衍生物和動植物病毒。基因工程的基本操作程序文庫類型cDNA文庫基因組文庫文庫大小小大基因中啟動子無有基因中內(nèi)含子無有基因多少某種生物的部分基因某種生物的全部基因物種間的基因交流可以部分基因可以基因文庫的構(gòu)建

3、方法:直接分離法(鳥槍法)基因組DNA文庫的構(gòu)建cDNA文庫的構(gòu)建反轉(zhuǎn)錄法 概念：PCR全稱為_，是一項(xiàng) 在生物_復(fù)制_的核酸合成技術(shù) 條件：_、_、_ 、 _ . 原理：_多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)體外特定DNA片段DNA雙鏈復(fù)制模板DNA 四種脫氧核苷酸DNA引物熱穩(wěn)定DNA聚合酶2.利用PCR擴(kuò)增目的基因過程：a、DNA變性（90-95）：雙鏈DNA模板 在熱作用下，_斷裂，形成_b、退火（復(fù)性55-60）：系統(tǒng)溫度降低，引 物與DNA模板結(jié)合。 c、延伸（70-75）：在Taq酶的作用下，合成與模板互補(bǔ)的_。 氫鍵單鏈DNADNA鏈a、使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并遺傳給子代b、同時使目的基因能

4、表達(dá)和發(fā)揮作用思考：作為基因工程表達(dá)載體，只需含有目的基因就可以完成任務(wù)嗎？2、基因表達(dá)載體的作用3.基因表達(dá)載體的組成：它們有什么作用？a、目的基因b、啟動子c、終止子d、標(biāo)記基因位于基因的首端,是mRNA結(jié)合位點(diǎn)位于基因的末端,終止轉(zhuǎn)錄檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞常用的受體細(xì)胞： 有大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)桿菌、酵母菌和動植物細(xì)胞等。將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的原理借鑒細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞的途徑。三、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞1、將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法-雙子葉植物和裸子植物 T-DNA基因槍法-單子葉植物花粉管通道法2、將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞顯微注射技術(shù)：將基因表達(dá)載體提純，用顯微注射

5、儀注射到受精卵中3、導(dǎo)入微生物細(xì)胞原核生物特點(diǎn)：繁殖快、單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)少用Ca2+處理細(xì)胞 感受態(tài)細(xì)胞 表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合 感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子方法：四、目的基因的檢測與鑒定檢測導(dǎo)入檢測：目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞方法DNA分子雜交表達(dá)檢測轉(zhuǎn)錄檢測分子雜交翻譯檢測抗原抗體雜交分子檢測法鑒定抗蟲鑒定抗病鑒定活性鑒定等個體水平的鑒定基因工程的應(yīng)用將 基因與 等調(diào)控組件重組在一起，通過 等方法，導(dǎo)入哺乳動物的 中，將 其 送入母體，使其發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物。轉(zhuǎn)基因動物進(jìn)入泌乳期后，可以通過分泌乳汁生產(chǎn)所需要的藥品，稱為乳腺生物反應(yīng)器或乳房生物反應(yīng)器。乳腺生物反應(yīng)器乳腺生物反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)量高；

6、質(zhì)量好；成本低；易提取。 藥物蛋白乳腺蛋白基因的啟動子顯微注射受精卵繼哺乳動物乳腺發(fā)生器研發(fā)成功后，膀胱生物發(fā)生器的研究也取得了一定進(jìn)展。最近，科學(xué)家培養(yǎng)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激素并分泌到尿液中。請回答：（1）將人的生長激素基因?qū)胄∈笫荏w細(xì)胞，常用方法是_。（2）進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移時，通常要將外源基因轉(zhuǎn)入_中，原因是_。（3）通常采用_ 技術(shù)檢測外源基因是否插入了小鼠的基因組（4）在研制膀胱生物反應(yīng)器時，應(yīng)使外源基因在小鼠的_ _ 細(xì)胞中特異表達(dá)。（5）膀胱生物發(fā)生器比乳腺生物反應(yīng)器有什么優(yōu)點(diǎn)？顯微注射法受精卵具全能性，可使外源基因在相應(yīng)的組織細(xì)胞中表達(dá)DNA分子雜交膀胱

7、上皮細(xì)胞蛋白質(zhì)工程的崛起 一、蛋白質(zhì)工程的崛起的緣由基因工程產(chǎn)物 基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)。這些天然蛋白質(zhì)是生物在長期進(jìn)化過程中形成的,它們的結(jié)構(gòu)和功能符合特定物種生存的需要,卻不一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要。二、蛋白質(zhì)工程的基本原理1、蛋白質(zhì)工程的目標(biāo) 根據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能的特定需求，對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計。2、天然蛋白質(zhì)的合成過程DNA（基因）轉(zhuǎn)錄mRNA翻譯蛋白質(zhì)基因表達(dá)（轉(zhuǎn)錄和翻譯）形成氨基酸序列的多肽鏈形成具有高級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)行使生物功能、蛋白質(zhì)工程的基本途徑預(yù)期的蛋白質(zhì)功能設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測應(yīng)有的氨基酸序列找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）4、蛋白質(zhì)工程的概念是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。5