人和動(dòng)物體內(nèi)三大營養(yǎng)物質(zhì)的代謝

第一章基因工程第一節(jié)工具酶的發(fā)現(xiàn)和基因工程的誕生第一頁，共五十一頁。整理ppt基因工程背景：家蠶能夠吐出蠶絲為人類利用。但繁殖慢，產(chǎn)量低。能否讓大腸桿菌也能吐蠶絲呢？問題：大腸桿菌繁殖很快，但不會(huì)產(chǎn)絲。第二頁，共五十一頁。整理ppt用人工方法，把甲生物的某個(gè)基因提取出來，在體外進(jìn)行切割、拼接和重組，然后將其導(dǎo)入乙生物的細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行大量復(fù)制，并進(jìn)行表達(dá)，從而定向地改變乙生物的遺傳性狀，或獲得人類所需要的基因產(chǎn)物〔蛋白質(zhì)、多肽、酶〕。剪切拼接導(dǎo)入甲生物取出所需基因生物新類型表達(dá)新的生物產(chǎn)品乙生物基因工程第三頁，共五十一頁。整理ppt基因的大小以納米計(jì)算，要對(duì)它進(jìn)行剪切、拼接等操作，沒有非常精細(xì)的工具是不行的。進(jìn)行基因操作最少需要以下三種工具：１、基因的手術(shù)刀２、基因的針線3、基因的運(yùn)輸工具㈠基因操作的工具第四頁，共五十一頁。整理ppt主要在原核生物中。特異性。即一種限制性內(nèi)切酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切割點(diǎn)上將DNA分子切斷〔使連接脫氧核苷酸的磷酸二酯鍵斷裂〕。已發(fā)現(xiàn)數(shù)千種種類:來源:特點(diǎn):１、基因的剪刀──限制性核酸內(nèi)切酶第五頁，共五十一頁。整理ppt

例如：大腸桿菌的一種限制酶能識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間切開。限制酶第六頁，共五十一頁。整理pptGAATTCCTTAAG5′5′3′3′粘性末端粘性末端限制性內(nèi)切酶CTTAAG5′3′AATTCG3′5′

被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個(gè)伸出的核苷酸，他們兩個(gè)之間正好反向互補(bǔ)配對(duì)，這樣的切口叫粘性末端。

被同一種限制酶切斷的幾個(gè)DNA就具有相同的粘性末端，能夠通過互補(bǔ)進(jìn)行配對(duì)。第七頁，共五十一頁。TGCAACGT5′3′3′5′不同的限制酶所形成的粘性末端不同ACGT5′3′GCAT3′5′另一種限制酶第八頁，共五十一頁。２、基因的針線作用：將粘性末端堿基互補(bǔ)的兩個(gè)DNA片段連接起來，使之成為一個(gè)完整的DNA分子〔使兩個(gè)DNA片段通過磷酸二酯鍵連接成一個(gè)DNA分子〕。──DNA連接酶第九頁，共五十一頁。整理pptCTTAAGAATTCG連接酶第十頁，共五十一頁。3、基因的運(yùn)輸工具基因載體的條件：能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存。具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)〔每種限制酶切點(diǎn)只有一個(gè)〕，以便與外源基因連接。具有標(biāo)記基因，便于進(jìn)行篩選。──載體要把甲生物取出的基因送到乙生物的細(xì)胞中去，需要運(yùn)輸基因的載體。第十一頁，共五十一頁。整理ppt最常用的基因載體是細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)的質(zhì)粒（核區(qū)）質(zhì)粒（細(xì)胞質(zhì)DNA）大腸桿菌質(zhì)粒能自主復(fù)制的雙鏈環(huán)狀DNA分子，存在于細(xì)菌核區(qū)以外，帶有少量基因，其中常含有抗生素抗性基因〔如四環(huán)素的抗性基因〕，使細(xì)菌有抗藥性，一個(gè)細(xì)菌中有多個(gè)質(zhì)粒。第十二頁，共五十一頁。整理ppt最常用的基因載體是細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)的質(zhì)粒（核區(qū)）質(zhì)粒（細(xì)胞質(zhì)DNA）大腸桿菌質(zhì)粒與宿主細(xì)胞的關(guān)系：1、質(zhì)粒的存在對(duì)宿主細(xì)胞無影響。2、質(zhì)粒的復(fù)制只能在宿主細(xì)胞內(nèi)完成。第十三頁，共五十一頁。整理ppt抗生素抗性基因（標(biāo)記基因）（細(xì)胞質(zhì)DNA）（核區(qū)）質(zhì)粒(細(xì)胞質(zhì)DNA)大腸桿菌控制質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)移的基因第十四頁，共五十一頁。整理ppt4、篩選含有目的基因的受體細(xì)胞1、獲得目的基因2、形成重組DNA分子3、將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞5、目的基因的表達(dá)第二節(jié)基因工程的原理和技術(shù)基因工程的根本操作步驟第十五頁，共五十一頁。整理ppt①逆轉(zhuǎn)錄法：信使RNA逆轉(zhuǎn)錄酶DNA單鏈合成DNA雙鏈(基因)②直接合成法：組成蛋白質(zhì)的氨基酸序列推測(cè)信使RNA核苷酸序列推測(cè)基因單核苷酸序列合成基因雙鏈１、獲得目的基因〔1〕化學(xué)合成法〔目的基因的序列巳知〕第十六頁，共五十一頁。整理ppt人工合成(基因比較小)DNA合成儀第十七頁，共五十一頁。整理ppt〔2〕用聚合酶鏈?zhǔn)椒错?PCR)擴(kuò)增目的基因第十八頁，共五十一頁。整理ppt1234522557294時(shí)間（min）溫度（℃）PCR反響適溫延伸3高溫變性1低溫退火2重復(fù)1~3步25~30輪目的DNA片段擴(kuò)增100萬倍以上DNA雙螺旋DNA單鏈與引物復(fù)性DNA變性形成2條單鏈子鏈延伸DNA加倍第十九頁，共五十一頁。整理ppt第二十頁，共五十一頁。整理ppt〔3〕從基因文庫中別離：目的基因的脫氧核苷酸序列是未知的，可以從基因文庫中找到目的基因〔酶切〕?！?〕用聚合酶鏈?zhǔn)椒错?PCR)擴(kuò)增目的基因第二十一頁，共五十一頁。整理ppt基因組文庫的構(gòu)建模式圖通過對(duì)受體菌的培養(yǎng)而儲(chǔ)存基因第二十二頁，共五十一頁。整理ppt2、形成重組DNA分子用相同的限制性核酸內(nèi)切酶分別切割目的基因和載體；

目的基因與載體的結(jié)合過程－－基因重組用DNA連接酶將目的基因和載體連接在一起，形成重組DNA分子〔或重組質(zhì)?！?。第二十三頁，共五十一頁。整理ppt3、將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞導(dǎo)入擴(kuò)增將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞并使之?dāng)U增。a、為使重組的質(zhì)粒更容易進(jìn)入大腸桿菌，用氯化鈣處理大腸桿菌，增加大腸桿菌細(xì)胞壁的通透性。a.如要獲得目的基因的表達(dá)產(chǎn)物，通常以大腸桿菌等無害易得的細(xì)菌為受體。b.如要改進(jìn)某種生物的性狀時(shí)，要以改進(jìn)的生物細(xì)胞為受體。問題：誰是受體？第二十四頁，共五十一頁。整理ppt3、將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞并使之?dāng)U增。1、受體為植物細(xì)胞：農(nóng)桿菌介導(dǎo)法基因槍法花粉管道法b.如要改進(jìn)某種生物的性狀時(shí)，要以改進(jìn)的生物細(xì)胞為受體。2、受體為動(dòng)物細(xì)胞：基因槍法顯微注射法第二十五頁，共五十一頁。整理ppt1.將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法基因槍法花粉管通道法第二十六頁，共五十一頁。整理ppt〔1〕農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法①特點(diǎn)：易感染雙子葉植物和裸子植物，對(duì)大多數(shù)單子葉植物沒有感染能力②原理：

Ti質(zhì)粒上的T-DNA可以轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上。第二十七頁，共五十一頁。整理ppt③轉(zhuǎn)化過程:Ti質(zhì)粒目的基因構(gòu)建表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞插入植物細(xì)胞染色DNA表達(dá)新性狀轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌第二十八頁，共五十一頁。整理ppt基因槍法又稱微彈轟擊法，是利用壓縮氣體產(chǎn)生的動(dòng)力，將包裹在金屬顆粒外表的表達(dá)載體DNA打入受體細(xì)胞中，使目的基因與其整合并表達(dá)的方法。〔2〕基因槍法適用于單子葉植物第二十九頁，共五十一頁。整理ppt〔3〕花粉通道法植物花粉在柱頭上萌發(fā)后，花粉管要穿過花柱直通胚囊?；ǚ酃芡ǖ婪ň褪窃谥参锸芊酆?，花粉形成的花粉管還未愈合前，剪去柱頭，然后，滴加DNA〔含目的基因〕，使目的基因借助花粉管通道進(jìn)入受體細(xì)胞。適用于被子植物第三十頁，共五十一頁。整理ppt胚珠花藥花絲柱頭花柱子房壁子房雄蕊雌蕊第三十一頁，共五十一頁。整理ppt2.將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞〔1〕方法：顯微注射法〔將基因表達(dá)載體提純，用顯微儀注射到受精卵中〕思考：為什么要用受精卵而不用體細(xì)胞？第三十二頁，共五十一頁。整理ppt〔2〕操作程序:提純含目的基因表達(dá)載體取受精卵顯微注射移植到子宮受精卵發(fā)育新性狀動(dòng)物第三十三頁，共五十一頁。整理ppt4、篩選含有目的基因的受體細(xì)胞

盡管使用了大量的受體細(xì)胞，但真正導(dǎo)入了重組DNA分子的受體細(xì)胞很少，因此必須將它從中檢測(cè)出來。篩選的方法主要依賴于質(zhì)粒中的抗性基因所表達(dá)的產(chǎn)物進(jìn)行篩選。第三十四頁，共五十一頁。整理ppt四環(huán)素抗性基因（標(biāo)記基因）四環(huán)素培養(yǎng)基生長被抑制供體DNA質(zhì)粒重組DNA目的基因正常生活四環(huán)素培養(yǎng)基受體細(xì)胞受體細(xì)胞第三十五頁，共五十一頁。整理ppt問題1：在受體細(xì)胞中檢測(cè)到含有目的基因，能說明轉(zhuǎn)基因成功嗎？不能。還要看最后該目的基因是否在受體細(xì)胞表達(dá)。5、目的基因的表達(dá)問題2：如何檢測(cè)？檢測(cè)的方法主要看導(dǎo)入的目的基因是否表達(dá)出產(chǎn)物，或要看受體生物是否表現(xiàn)出相應(yīng)的性狀?；蚬こ淌欠瘾@得成功，最重要的是要看目的基因是否在受體細(xì)胞中得到表達(dá)。第三十六頁，共五十一頁。整理ppt產(chǎn)物的檢測(cè)無表達(dá)產(chǎn)物無表達(dá)產(chǎn)物有表達(dá)產(chǎn)物無表達(dá)產(chǎn)物細(xì)菌的檢測(cè)，將每個(gè)受體細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)形成菌落，檢測(cè)菌落中是否有目的基因的表達(dá)產(chǎn)物。淘汰無表達(dá)產(chǎn)物的菌落，保存有表達(dá)產(chǎn)物的進(jìn)一步培養(yǎng)、研究。第三十七頁，共五十一頁。如用棉葉飼喂棉鈴蟲，如蟲吃后不出現(xiàn)中毒病癥，說明未導(dǎo)入目的基因或?qū)氲哪康幕蛭幢磉_(dá)。如蟲吃后中毒死亡，那么說明導(dǎo)入了抗蟲基因并得到表達(dá)。性狀的檢測(cè)第三十八頁，共五十一頁。整理ppt如轉(zhuǎn)入了人胰島素原基因的大腸桿菌，可以合成人胰島素原。經(jīng)進(jìn)一步加工后可獲得具有生物活性的胰島素。如轉(zhuǎn)入了人胰島素原基因的酵母菌，是否需要進(jìn)一步加工？第三十九頁，共五十一頁。整理ppt1.不屬于質(zhì)粒被選為基因運(yùn)載體的理由是

A、能復(fù)制

B、有多個(gè)限制酶切點(diǎn)

C、具有標(biāo)記基因

D、它是環(huán)狀DNAD練習(xí)第四十頁，共五十一頁。整理ppt2.有關(guān)基因工程的表達(dá)中，錯(cuò)誤的選項(xiàng)是A、DNA連接酶將黏性末端的堿基對(duì)連接起來B、限制性核酸內(nèi)切酶用于目的基因的獲得C、目的基因須由運(yùn)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞D、一種限制酶只能識(shí)別一種特定的脫氧苷酸序列A第四十一頁，共五十一頁。整理ppt3.有關(guān)基因工程的表達(dá)正確的選項(xiàng)是A、限制酶只在獲得目的基因時(shí)才用B、重組質(zhì)粒的形成在細(xì)胞內(nèi)完成C、質(zhì)粒都可作為運(yùn)載體D、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可為合成目的基因提供資料D第四十二頁，共五十一頁。整理ppt4.基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)施工的。在基因操作的根本步驟中，不進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)的步驟是A、人工合成目的基因B、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合C、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞D、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)C第四十三頁，共五十一頁。整理ppt1．〔全國卷〕采用基因工程的方法培育抗蟲棉，以下導(dǎo)入目的基因的作法正確的選項(xiàng)是〔〕①將毒素蛋白注射到棉受精卵中②將編碼毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中③將編碼毒素蛋白的DNA序列，與質(zhì)粒重組，導(dǎo)入細(xì)菌，用該細(xì)菌感染棉的體細(xì)胞，再進(jìn)行組織培養(yǎng)④將編碼毒素蛋白的DNA序列，與細(xì)菌質(zhì)粒重組，注射到棉的子房并進(jìn)入受精卵A①②B②③C③④D④①C第四十四頁，共五十一頁。整理ppt2．〔2022年浙江卷〕以下關(guān)于基因工程的表達(dá)，錯(cuò)誤的是()A．目的基因和受體細(xì)胞均可來自動(dòng)、植物或微生物B．限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶是兩類常用的工具酶C．人胰島素原基因在大腸桿菌中表達(dá)的胰島素原無生物活性D．載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細(xì)胞和促進(jìn)目的基因的表達(dá)D第四十五頁，共五十一頁。整理ppt3．(2022浙江卷)在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過程中，以下操作錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A．用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草花葉病毒的核酸B．用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體C．將重組DNA分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體D．用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞A第四十六頁，共五十一頁。整理ppt4．〔2022浙江卷〕將ada(腺苷酸脫氨酶基因〕通過質(zhì)粒pET28b導(dǎo)入大腸桿菌并成功表達(dá)腺苷酸脫氨酶。以下表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是〔〕A.每個(gè)大腸桿菌細(xì)胞至少含一個(gè)重組質(zhì)粒B.每個(gè)重組質(zhì)粒至少含一個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)C.每個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)至少插入一個(gè)adaD.每個(gè)的ada至少表達(dá)一個(gè)腺苷酸脫氨酶分子C第四十七頁，共五十一頁。整理ppt6．(2022浙江卷〕天然的玫瑰沒有藍(lán)色花，這是由于缺少控制藍(lán)色色素合成的基因B，而開藍(lán)色花的矮牽牛中存在序列能看出的基因B?，F(xiàn)用基因工程技術(shù)培育藍(lán)玫瑰，以下操作正確的選項(xiàng)是〔〕A．提取矮牽牛藍(lán)色花的mRNA，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得互補(bǔ)的