專(zhuān)題一 基因工程復(fù)習(xí)課課件

專(zhuān)題1基因工程一、基因工程的工具及其操作程序1．基因工程的基本工具限制酶DNA連接酶載體切割目的基因和載體連接DNA片段，形成重組DNA攜帶目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞核苷酸的脫氧核糖與磷酸間形成的磷酸二酯鍵(1)識(shí)別特定的核苷酸序列(2)在特定位點(diǎn)上切割(1)E·coliDNA連接酶只連接黏性末端(2)T4DNA連接酶連接黏性末端和平末端(1)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)(3)具有特殊的標(biāo)記基因EcoRⅠ限制酶SmaⅠ限制酶E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶質(zhì)粒、噬菌體、動(dòng)植物病毒1.獲取目的基因和切割載體時(shí)使用同一種限制酶，目的是產(chǎn)生相同的黏性末端。2.獲取一個(gè)目的基因需限制酶切割兩次，共產(chǎn)生4個(gè)黏性末端或平末端。3.限制酶切割位點(diǎn)的選擇必須保證標(biāo)記基因的完整性，以便于檢測(cè)和篩選。2.基因工程的基本操作程序(1)目的基因的獲取①?gòu)幕蛭膸?kù)中獲取目的基因優(yōu)點(diǎn)：有了基因文庫(kù)，就可以隨時(shí)從中提取所需要的目的基因，引入受體細(xì)胞使之表達(dá)。目的基因的獲取

基因表達(dá)載體的構(gòu)建

將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

目的基因的檢測(cè)與鑒定②人工合成目的基因③利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因a．PCR：是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)。PCR擴(kuò)增是獲取目的基因的一種非常有用的方法，也是進(jìn)行分子鑒定和檢測(cè)的一種很靈敏的方法。b．目的：通過(guò)指數(shù)式擴(kuò)增獲取大量的目的基因。(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建①目的：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并可以遺傳給下一代，并使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。

(1)一般來(lái)說(shuō)，天然載體往往不能滿(mǎn)足人類(lèi)的所有要求，因此人們根據(jù)不同的目的和需要，需要對(duì)某些天然的載體進(jìn)行人工改造。(2)插入的目的基因的表達(dá)需要調(diào)控序列，因而用作載體的質(zhì)粒的插入部位之前需有啟動(dòng)子，之后需有終止子。2．(2009年南通調(diào)研)下列關(guān)于基因表達(dá)載體構(gòu)建的相關(guān)敘述，不正確的是

()A．需要限制酶和DNA連接酶B．必須在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行C．抗生素抗性基因可作為標(biāo)記基因D．啟動(dòng)子位于目的基因的首端【答案】B③受體生物不同，所用的受體細(xì)胞種類(lèi)也不相同。a．植物：可以是卵細(xì)胞(受精卵)、體細(xì)胞(可經(jīng)組織培養(yǎng)成為完整植株)。b．動(dòng)物：受精卵(因?yàn)轶w細(xì)胞的全能性受到嚴(yán)格限制)。④轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)：目的基因整合到受體細(xì)胞染色體基因組中?；蚬こ讨惺荏w細(xì)胞的選擇基因工程的目的不同，可選用的受體細(xì)胞不同。(1)培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，受體細(xì)胞一般選用受精卵。(2)培育轉(zhuǎn)基因植物，受體細(xì)胞可選用受精卵或體細(xì)胞，若選用體細(xì)胞，再通過(guò)植物組織培養(yǎng)，即可獲得轉(zhuǎn)基因植株。(3)若生產(chǎn)基因工程藥品，受體細(xì)胞一般選用細(xì)菌，利用細(xì)菌繁殖速度快的特點(diǎn)，可在短期內(nèi)獲得大量產(chǎn)品。(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定DNA分子雜交技術(shù)(DNA和DNA之間)核酸分子雜交技術(shù)(DNA和mRNA之間)蛋白質(zhì)分子雜交(抗原和抗體之間)是否成功顯示出雜交帶同上同上1.使用限制酶切割目的基因和質(zhì)粒時(shí)，既要保證形成相同黏性末端，又要考慮保證目的基因和質(zhì)粒中的標(biāo)記基因的完整性。2.標(biāo)記基因是鑒別受體細(xì)胞中是否含目的基因的依據(jù)。利用質(zhì)粒作載體時(shí)往往利用其上的某抗性基因作標(biāo)記基因，又可利用其抗性在適當(dāng)?shù)倪x擇培養(yǎng)基上選擇培養(yǎng)。二、基因工程的應(yīng)用成果及蛋白質(zhì)工程1．基因工程的應(yīng)用成果(1)乳腺生物反應(yīng)器與微生物生產(chǎn)的比較(2)基因治療2．蛋白質(zhì)工程(1)概念：是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)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(mǎn)足人類(lèi)的生產(chǎn)和生活的需求。(2)過(guò)程：預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列。(3)蛋白質(zhì)工程與基因工程比較

蛋白質(zhì)工程的實(shí)施步驟(蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)即“中心法則”的逆推：4．(2010年南京調(diào)研)下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說(shuō)法，正確的是 ()A．蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對(duì)蛋白質(zhì)分子直接進(jìn)