DNA重組技術(shù)的基本工具概述-課件

這就要用到定向改造生物的新技術(shù)

——基因工程這就要用到定向改造生物的新技術(shù)1DNA重組技術(shù)的基本工具概述-課件2又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗的說(shuō)，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來(lái)，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。原理：操作水平：結(jié)果：基因重組DNA分子水平定向地改造生物的遺傳性狀，獲得人類所需要的品種?；蚬こ蹋河纸凶龌蚱唇蛹夹g(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗的說(shuō)3思考：為什么能把一種生物的基因“嫁接”到

另一種生物上并成功表達(dá)？1、大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)都是DNA，且主要為雙螺旋結(jié)構(gòu)，即不同生物的DNA分子基本結(jié)構(gòu)是相同的，都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。所以不同的生物DNA可以嫁接2、地球上的所有生物共用一套遺傳密碼，所以，一種生物的基因可以在另外一種生物體內(nèi)得以表達(dá)思考：為什么能把一種生物的基因“嫁接”到

另一種生物上并成功4DNA重組技術(shù)的基本工具準(zhǔn)確切割DNA的工具（“分子手術(shù)刀”）——限制性內(nèi)切酶DNA片段的連接工具（“分子縫合針”）——DNA連接酶基因轉(zhuǎn)移工具（“分子運(yùn)輸車(chē)”）——基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體DNA重組技術(shù)的基本工具準(zhǔn)確切割DNA的工具（“分子手術(shù)刀”5“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶（簡(jiǎn)稱限制酶）即一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并且能在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子。特點(diǎn)：存在原核生物(主要是微生物)體內(nèi)。專一性來(lái)源：作用：切斷兩個(gè)特定核苷酸之間的磷酸二酯鍵“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶（簡(jiǎn)稱限制酶）即一種限制酶6中軸線在G與A之間切割大腸桿菌的一種限制酶(EcoRⅠ)只能識(shí)GAATTC序列，并在G和A之間切開(kāi)。舉例：中軸線在G與A之間切割大腸桿菌的一種限制酶(EcoRⅠ)只能7

黏性末端黏性末端EcoRI限制酶的切割

被限制酶切開(kāi)的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個(gè)伸出的核苷酸，他們之間正好互補(bǔ)配對(duì)，這樣的切口叫黏性末端。黏性末端黏性末端EcoRI限制酶的切割8SmaI只能識(shí)別CCCGGG序列，并在C和G之間切開(kāi)。中軸線SmaI限制酶的作用在G與C之間切割SmaI只能識(shí)別CCCGGG序列，并在C和G之間切開(kāi)。中軸線9平末端平末端SmaI限制酶的切割當(dāng)限制酶從識(shí)別序列的中心軸線處切開(kāi)時(shí)，切開(kāi)的DNA兩條單鏈的切口，是平整的，這樣的切口叫平末端。平末端平末端SmaI限制酶的切割當(dāng)限制酶從識(shí)別序列的中10你能推測(cè)限制酶存在于原核生物中的作用是什么嗎？尋根問(wèn)底

限制酶就是細(xì)菌的一種防御性工具，當(dāng)外源DNA侵入時(shí)，會(huì)利用限制酶將外源DNA切割掉，以保證自身的安全。所以，限制酶在原核生物中主要起到切割外源DNA、使之失效，從而達(dá)到保護(hù)自身的目的。你能推測(cè)限制酶存在于原核生物中的作用是什么嗎？尋根問(wèn)底11

DNA被限制酶切斷后有兩個(gè)反向互補(bǔ)的“黏性末端”。被同一種限制酶切斷的幾個(gè)DNA具有相同的黏性末端，能夠通過(guò)互補(bǔ)進(jìn)行配對(duì)。是不是把兩者的黏性末端黏合起來(lái)，這樣就真的合成重組的DNA分子了?DNA被限制酶切斷后有兩個(gè)反向互補(bǔ)的“黏性末端”。被同一12基因的針線：DNA連接酶

G

AA

TT

CC

TT

AA

GG

AA

TT

CC

TT

AA

GGC

TT

AA

AA

TT

C

GG

C

TT

AA

AA

TT

C

GGC

TT

AA

AA

TT

C

G用同種限制酶切割基因的針線：DNA連接酶

GAATTCC13２、基因的針線──DNA連接酶連接酶的作用是：將互補(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)黏性末端連接起來(lái)，使之成為一個(gè)完整的DNA分子。２、基因的針線──DNA連接酶連接酶的作用是：將互補(bǔ)配對(duì)1415類型來(lái)源功能相同點(diǎn)差別E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶大腸桿菌T4噬菌體恢復(fù)磷酸二酯鍵只能連接黏性末端能連接黏性末端和平末端(效率較低)閱讀課本第5頁(yè)“分子縫合針”——DNA連接酶的相關(guān)內(nèi)容，填寫(xiě)下表自主學(xué)習(xí)15類型來(lái)源功能相同點(diǎn)差別E·coliDNA連接酶T4DNA15DNA連接酶DNA聚合酶相同點(diǎn)作用實(shí)質(zhì)化學(xué)本質(zhì)不同點(diǎn)模板作用對(duì)象

作用結(jié)果 用途都能催化形成磷酸二酯鍵都是蛋白質(zhì)

不需要需要形成完整的重組DNA分子形成DNA的一條鏈基因工程DNA復(fù)制DNA連接酶與DNA聚合酶的比較只能將單個(gè)核苷酸連接到已有的DNA片段上，形成磷酸二酯鍵在兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵DNA連接酶DNA聚合酶相同點(diǎn)作用實(shí)質(zhì)化學(xué)本質(zhì)模板作用對(duì)象16不同點(diǎn)：

連接酶的作用是：將DNA片段間互補(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)黏性末端連接起來(lái)，使之成為一個(gè)完整的DNA分子。DNA聚合酶和DNA連接酶有何相同和不同點(diǎn)？聚合酶：以一條DNA為模板，將一個(gè)一個(gè)核苷酸連接起來(lái)相同點(diǎn)：都是通過(guò)形成磷酸二酯鍵連接起來(lái)不同點(diǎn)：DNA聚合酶和DNA連接酶有何相同和不同點(diǎn)？聚17載體的作用載體的必要條件載體的種類閱讀課本第6頁(yè)“分子運(yùn)輸車(chē)”——運(yùn)載體的相關(guān)內(nèi)容，填寫(xiě)下表自主學(xué)習(xí)1）能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存。2）具多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接。3）具有某些標(biāo)記基因，便于進(jìn)行鑒定和選擇。4）必須是安全的，對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害。5）載體DNA分子應(yīng)大小適中，以便于提取和操作1）作為運(yùn)載工具，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中2）在受體細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量復(fù)制①細(xì)菌的質(zhì)粒②病毒：λ噬菌體衍生物、動(dòng)植物病毒等。

載體的作用載體的必要條件載體的種類閱讀課本第6頁(yè)“分子運(yùn)輸車(chē)18有標(biāo)記基因的存在，可用含青霉素的培養(yǎng)基鑒別。有切割位點(diǎn)能復(fù)制并帶著插入的目的基因一起復(fù)制質(zhì)粒——裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的、獨(dú)立于細(xì)菌染色體（即擬核DNA）之外，并具有自我復(fù)制能力的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子。最常用運(yùn)載體——質(zhì)粒

實(shí)際上在基因工程操作中，真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過(guò)人工改造的。有標(biāo)記基因的存在，可用含青霉素的培養(yǎng)基鑒別。有切割位點(diǎn)能復(fù)制19最常用的運(yùn)載體——質(zhì)粒分布：存在于許多細(xì)菌以及酵母菌等生物中。最常用的質(zhì)粒是大腸桿菌的質(zhì)粒。本質(zhì)：細(xì)胞染色體(或擬核)外能自主復(fù)制的小型環(huán)狀DNA分子。質(zhì)粒的存在與否對(duì)宿主細(xì)胞生存沒(méi)有決定性作用，但復(fù)制只能在宿主細(xì)胞內(nèi)成。最常用的運(yùn)載體——質(zhì)粒分布：存在于許多細(xì)菌以及酵母菌等生物中20基因的運(yùn)輸工具——質(zhì)粒能復(fù)制并帶著插入的目的基因一起復(fù)制有切割位點(diǎn)有標(biāo)記基因的存在，將來(lái)可用含青霉素的培養(yǎng)基鑒別?；虻倪\(yùn)輸工具——質(zhì)粒能復(fù)制并帶著插入的目的基因一起復(fù)制有切21作為運(yùn)載體必須具備哪些條件？1.能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存。2.具多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接。3.具有某些標(biāo)記基因，便于進(jìn)行篩選。如抗菌素的抗性基因、產(chǎn)物具有顏色反應(yīng)的基因等。4.對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害。作為運(yùn)載體必須具備哪些條件？1.能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地22基因工程的基本操作程序主要包括四個(gè)基本步驟：1）目的基因的獲取2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞4）目的基因的檢測(cè)與鑒定基因工程的基本操作程序主要包括1）目的基因的獲取23步驟一：目的基因的獲取

目的基因是人們所需要轉(zhuǎn)移或改造的基因,獲取目的基因是實(shí)施基因工程的第一步。

如蘇云金芽孢桿菌的抗蟲(chóng)基因，還有植物的抗病（抗病毒、抗細(xì)菌）基因、種子貯藏蛋白的基因，以及人的胰島素基因、干擾素基因等。步驟一：目的基因的獲取目的基因是人們所需要轉(zhuǎn)移24補(bǔ)：原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)上游編碼區(qū)下游與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)啟動(dòng)子終止子

RNA聚合酶能夠識(shí)別調(diào)控序列中的結(jié)合位點(diǎn)，并與其結(jié)合。轉(zhuǎn)錄開(kāi)始后，RNA聚合酶沿DNA分子移動(dòng)，并以DNA分子的一條鏈為模板合成RNA。轉(zhuǎn)錄完畢后，RNA鏈釋放出來(lái)，緊接著RNA聚合酶也從DNA模板鏈上脫落下來(lái)。補(bǔ)：原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)上游編碼25①不能轉(zhuǎn)錄為信使RNA，不能編碼蛋白質(zhì)。：能轉(zhuǎn)錄相應(yīng)的信使RNA，能編碼蛋白質(zhì)編碼區(qū)非編碼區(qū)原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)②有調(diào)控遺傳信息表達(dá)的核苷酸序列，在該序列中，最重要的是位于編碼區(qū)上游的RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)。啟動(dòng)子①不能轉(zhuǎn)錄為信使RNA，不能：能轉(zhuǎn)錄相應(yīng)的信使RNA，能26補(bǔ)：真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)內(nèi)含子外顯子能夠編碼蛋白質(zhì)的序列叫做外顯子不能夠編碼蛋白質(zhì)的序列叫做內(nèi)含子啟動(dòng)子終止子編碼區(qū)上游編碼區(qū)下游內(nèi)含子：外顯子：補(bǔ)：真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)與RNA聚合酶內(nèi)27真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)外顯子：能編碼蛋白質(zhì)的序列內(nèi)含子：不能編碼蛋白質(zhì)的序列：有調(diào)控作用的核苷酸序列，包括位于編碼區(qū)上游的RNA

聚合酶結(jié)合位點(diǎn)。非編碼序列：包括非編碼區(qū)和內(nèi)含子真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)外顯子：能編碼蛋白質(zhì)的序28原核細(xì)胞真核細(xì)胞不同點(diǎn)編碼區(qū)是_____的編碼區(qū)是間隔的、_____的相同點(diǎn)都由能夠編碼蛋白質(zhì)的______和具有調(diào)控作用的______區(qū)組成的原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)比較思考編碼相同數(shù)目氨基酸的蛋白質(zhì)，原核細(xì)胞與真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)一樣長(zhǎng)嗎？連續(xù)不連續(xù)編碼區(qū)非編碼原核細(xì)胞真核細(xì)胞不同點(diǎn)編碼區(qū)是編碼區(qū)是間隔的、_____的都29一、目的基因的獲取1、目的基因主要是指______________________編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因請(qǐng)舉出三個(gè)以上的例子2、獲取目的基因的常用方法有哪些?（1）從基因文庫(kù)中獲?。?）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增（3）人工合成請(qǐng)閱讀P9第一和二兩段一、目的基因的獲取1、目的基因主要是指___________30(一)從基因文庫(kù)中獲取目的基因

將含有某種生物不同基因的許多DNA片斷，導(dǎo)入到受體菌的群體中，各個(gè)受體菌分別含有這種生物的不同基因，稱為基因文庫(kù)基因文庫(kù)

基因組文庫(kù)部分基因文庫(kù)（如:cDNA文庫(kù)）1.基因文庫(kù)(一)從基因文庫(kù)中獲取目的基因?qū)⒑?1基因組文庫(kù)與部分基因文庫(kù)的關(guān)系怎樣從基因文庫(kù)中得到我們所需的目的基因呢?基因組文庫(kù)與部分基因文庫(kù)的關(guān)系怎樣從基因文庫(kù)中得到我們所需的32目的基因的提取方法直接分離基因人工合成基因反轉(zhuǎn)錄法根據(jù)已知的氨基酸序列合成DNA：鳥(niǎo)槍法目的基因的提取方法直接分離基因反轉(zhuǎn)錄法：鳥(niǎo)槍法33鳥(niǎo)槍法：供體細(xì)胞中的DNA許多DNA片段運(yùn)載體限制酶與載體連接載入受體細(xì)胞產(chǎn)生特定性狀導(dǎo)入外源DNA擴(kuò)增目的基因分離(直接分離法)1、直接分離基因鳥(niǎo)槍法：供體細(xì)胞中的DNA許多DNA片段運(yùn)載體限制酶與載體連341）反轉(zhuǎn)錄法：以目的基因轉(zhuǎn)錄成的信使RNA為模板，反轉(zhuǎn)錄成互補(bǔ)的單鏈DNA，然后在酶的作用下合成雙鏈DNA，從而獲得所需的基因。目的基因的mRNA單鏈DNA(cDNA)雙鏈DNA(即目的基因)反轉(zhuǎn)錄合成2.人工合成基因法1）反轉(zhuǎn)錄法：目的基因的mRNA單鏈DNA(cDNA)雙鏈D352）根據(jù)已知的氨基酸序列合成DNA法：根據(jù)已知蛋白質(zhì)的氨基酸序列，推測(cè)出相應(yīng)的信使RNA序列，然后按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，推測(cè)出它的結(jié)構(gòu)基因的核苷酸序列，再通過(guò)化學(xué)方法，以單核苷酸為原料合成目的基因。蛋白質(zhì)的氨基酸序列mRNA的核苷酸序列結(jié)構(gòu)基因的核苷酸序列推測(cè)推測(cè)目的基因化學(xué)合成2）根據(jù)已知的氨基酸序列合成DNA法：根據(jù)36上述三種目的基因提取的方法有何優(yōu)缺點(diǎn)？?jī)?yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)鳥(niǎo)槍法反轉(zhuǎn)錄法根據(jù)已知氨基酸合成DNA法操作簡(jiǎn)便廣泛使用工作量大，盲目，分離出來(lái)的有時(shí)并非一個(gè)基因?qū)Ｒ恍詮?qiáng)操作過(guò)程麻煩，mRNA很不穩(wěn)定，要求的技術(shù)條件較高專一性最強(qiáng)僅限于合成核苷酸對(duì)較少的簡(jiǎn)單基因思考:為什么要構(gòu)建基因文庫(kù)?直接從含有目的基因的生物體內(nèi)提取不行嗎?上述三種目的基因提取的方法有何優(yōu)缺點(diǎn)？?jī)?yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)鳥(niǎo)槍法反轉(zhuǎn)錄法37哪些新技術(shù)能大大簡(jiǎn)化基因工程的操作技術(shù)？1）DNA序列自動(dòng)測(cè)序儀：2）PCR技術(shù)：

對(duì)提取出來(lái)的基因進(jìn)行核苷酸序列分析。

使目的基因的片段在短時(shí)間內(nèi)成百萬(wàn)倍地?cái)U(kuò)增。哪些新技術(shù)能大大簡(jiǎn)化基因工程的操作技術(shù)？1）DNA序列自動(dòng)測(cè)38(二)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因(二)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因39①

概念：PCR全稱為_(kāi)______________，是一項(xiàng)在生物____復(fù)制___________的核酸合成技術(shù)

③條件：_______________________、

_______________、___________(做啟動(dòng)子)、___________.前提條件：②原理：__________④方式：以_____方式擴(kuò)增，即____（n為擴(kuò)增循環(huán)的次數(shù)）⑤結(jié)果：選修1P60聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)體外特定DNA片段DNA復(fù)制已知基因的核苷酸序列四種脫氧核苷酸一對(duì)引物DNA聚合酶指數(shù)2n使目的基因的片段在短時(shí)間內(nèi)成百萬(wàn)倍地?cái)U(kuò)增(二)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因①概念：PCR全稱為_(kāi)______________，是一項(xiàng)40DNA重組技術(shù)的基本工具概述-課件41⑥過(guò)程：a、DNA變性（90℃-96℃）：雙鏈DNA模板在熱作用下，_____斷裂，形成___________b、退火（復(fù)性25℃-65℃）：系統(tǒng)溫度降低，引物與DNA模板結(jié)合，形成局部________。c、延伸（70℃-75℃）：在Taq酶的作用下，從引物的5′端→3′端延伸，合成與模板互補(bǔ)的________。氫鍵單鏈DNA雙鏈DNA鏈⑥過(guò)程：a、DNA變性（90℃-96℃）：雙鏈DNA模板b、421.用一定的_________切割質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個(gè)切口，露出____________。2.用_____________切斷目的基因，使其產(chǎn)生_________________。(二)基因表達(dá)載體的構(gòu)建——核心3.將切下的目的基因片段插入質(zhì)粒的______處，再加入適量___________，形成了一個(gè)重組

DNA分子（重組質(zhì)粒）限制酶黏性末端同一種限制酶的黏性末端切口DNA連接酶相同1.用一定的_________切割(二)基因表達(dá)載體的構(gòu)建—43質(zhì)粒DNA分子限制酶處理一個(gè)切口兩個(gè)黏性末端兩個(gè)切口獲得目的基因DNA連接酶重組DNA分子（重組質(zhì)粒）——核心同一種(二)基因表達(dá)載體的構(gòu)建4.過(guò)程:質(zhì)粒DNA分子限制酶處理一個(gè)切口兩個(gè)切口DNA連接酶重組DN445.基因表達(dá)載體的組成：復(fù)制原點(diǎn)+目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因它們有什么作用？5.基因表達(dá)載體的組成：復(fù)制原點(diǎn)+目的基因+啟動(dòng)子+終止子+45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(dòng)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。步驟三：目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞常用的受體細(xì)胞：有大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)46(三)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞轉(zhuǎn)化——方法將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法基因槍法花粉管通道法——顯微注射法——感受態(tài)細(xì)胞目的基因進(jìn)入_________內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持_____和_____的過(guò)程受體細(xì)胞穩(wěn)定表達(dá)(三)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞轉(zhuǎn)化——方法將目的基因?qū)雽⒛?71、將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法：農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法（1）農(nóng)桿菌介紹（2）原理及適用范圍(三)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞1、將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法：農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法(三)將目的基482、將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞（1）方法：顯微注射法（2）程序：(三)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞3、將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞（1）思考：為什么選用微生物作為受體細(xì)胞？（2）方法：2、將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞(三)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞3、將494、目的基因的檢測(cè)和鑒定大量的受體細(xì)胞接受不多的目的基因。處理的受體細(xì)胞中真正攝入了目的基因的很少，必須將它從中檢測(cè)出來(lái)。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(wú)表達(dá)產(chǎn)物的菌落，保留有表達(dá)產(chǎn)物的進(jìn)一步培養(yǎng)、研究。無(wú)表達(dá)產(chǎn)物無(wú)表達(dá)產(chǎn)物有表達(dá)產(chǎn)物無(wú)表達(dá)產(chǎn)物

4、目的基因的檢測(cè)和鑒定大量的受體細(xì)胞接受不多的目的基因50(四)目的基因的檢測(cè)與鑒定——檢查是否成功檢測(cè)—鑒定——①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA

上是否插入了目的基因②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等方法——方法——方法——DNA分子雜交分子雜交（DNA-RNA雜交）抗原抗體雜交(四)目的基因的檢測(cè)與鑒定——檢查是否成功檢測(cè)—鑒定——①檢51DNA分子雜交示意圖采用一定的技術(shù)手段，將兩種生物的DNA分子的單鏈放在一起，如果這兩個(gè)單鏈具有互補(bǔ)的堿基序列，那么，互補(bǔ)的堿基序列就會(huì)結(jié)合在一起，形成雜合雙鏈區(qū)；在沒(méi)有互補(bǔ)堿基序列的部位，仍然是兩條游離的單鏈。DNA分子雜交示意圖采用一定的技術(shù)手段，將兩種生物52二、基因工程的應(yīng)用二、基因工程的應(yīng)用53一、植物基因工程碩果累累一、植物基因工程碩果累累54一、基因工程與作物育種轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚(yú)抗寒基因的番茄轉(zhuǎn)基因工程技術(shù)主要用于提高農(nóng)作物的抗逆能力,以及改良農(nóng)作物的品質(zhì)和利用植物生產(chǎn)藥物等方面.一、基因工程與作物育種轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚(yú)抗寒基因的55利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)56

1、繁殖具有抗病能力、高產(chǎn)仔率、高產(chǎn)奶率和高質(zhì)量的皮毛等優(yōu)良品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。二、基因工程在畜牧養(yǎng)殖業(yè)上的應(yīng)用將人的生長(zhǎng)激素基因和牛的生長(zhǎng)激素基因分別注射到小白鼠受精卵中，得到的“超級(jí)小鼠”。

生長(zhǎng)快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)(中國(guó))超級(jí)羊1、繁殖具有抗病能力、高產(chǎn)仔率、高產(chǎn)奶率和高質(zhì)量的皮毛等57乳汁中含有人生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)

2、利用某些特定的外源基因在哺乳動(dòng)物體內(nèi)表達(dá)，從這些動(dòng)物的乳腺細(xì)胞中生產(chǎn)藥物，如激素、抗體及酶類等。基因工程在畜牧養(yǎng)殖業(yè)上的應(yīng)用乳汁中含有人生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)2、利用某些特定583.用轉(zhuǎn)基因的動(dòng)物作器官移植的供體導(dǎo)入人基因具特殊用途的豬背上長(zhǎng)人耳的老鼠3.用轉(zhuǎn)基因的動(dòng)物作器官移植的供體導(dǎo)入人基因具特殊用途的豬背59三、基因工程與藥物研制我國(guó)生產(chǎn)的部分基因

工程疫苗和藥物許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取的。受材料來(lái)源限制產(chǎn)量有限，其價(jià)格往往十分昂貴。微生物生長(zhǎng)迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。若將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞內(nèi)，讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物，不但能解決產(chǎn)量問(wèn)題，還能大大降低生產(chǎn)成本。三、基因工程與藥物研制我國(guó)生產(chǎn)的部分基因

工程疫苗和藥物60生產(chǎn)基因工程藥品胰島素——治療糖尿病的特效藥。干擾素——抗病毒的特效藥。方法特點(diǎn)胰島素干擾素傳統(tǒng)方法直接從生物體的組織、細(xì)胞或血液中提取產(chǎn)量低價(jià)格昂貴4~5g/100kg胰腺1mg/300L血液基因工程“工程菌”發(fā)酵工業(yè)化生產(chǎn)高質(zhì)量低成本100g/2000L大腸桿菌培養(yǎng)液20~40mg/1kg細(xì)菌培養(yǎng)物生產(chǎn)基因工程藥品胰島素——治療糖尿病的特效藥。干擾素——抗病61人造血液及其生產(chǎn)我國(guó)生產(chǎn)的部分基因

工程疫苗和藥物白細(xì)胞介素、溶血栓劑、凝血因子、人造血液代用品疫苗：乙肝、狂犬病、百日咳、霍亂、傷寒、瘧疾基因工程藥品人造血液及其生產(chǎn)我國(guó)生產(chǎn)的部分基因

工程疫苗和藥物白細(xì)胞介素62基因診斷：也稱為DNA診斷或基因探針技術(shù)，即在DNA水平分析檢測(cè)某一基因，從而對(duì)特定的疾病進(jìn)行診斷。

基因治療曙光初照是指是把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，達(dá)到治療疾病的目的?；蛑委煟夯蛟\斷：也稱為DNA診斷或基因探針技術(shù)，即在D63基因工程與環(huán)境保護(hù)環(huán)境監(jiān)測(cè)：

檢測(cè)環(huán)境中的病毒、細(xì)菌等污染。用DNA探針可以檢測(cè)飲用水中病毒的含量。1t水中有10個(gè)病毒也能被檢測(cè)出來(lái)快速靈敏基因工程與環(huán)境保護(hù)環(huán)境監(jiān)測(cè)：

檢測(cè)環(huán)境中的病毒、細(xì)菌64

利用基因工程培育的“指示生物”能十分靈敏地反映環(huán)境污染的情況，卻不易因環(huán)境污染而大量死亡，甚至還可以吸收和轉(zhuǎn)化污染物。利用基因工程培育的“指示生物”能十分靈敏地反映環(huán)境污染的情65環(huán)境污染治理

1）用基因工程產(chǎn)物——“超級(jí)細(xì)菌”分解石油，可以大大提高細(xì)菌分解石油的效率。3）通過(guò)基因重組構(gòu)建新的殺蟲(chóng)劑，取代生產(chǎn)過(guò)程中耗能多、易造成環(huán)境污染的農(nóng)藥，并試圖通過(guò)基因工程回收和利用工業(yè)廢物。2）用基因工程培養(yǎng)出“吞噬”汞和降解土壤中DDT的細(xì)菌，以及能夠凈化鎘污染的植物。環(huán)境污染治理1）用基因工程產(chǎn)物——“超級(jí)細(xì)菌”分解石66基因工程與食品業(yè)基因工程為人類開(kāi)辟新的食物來(lái)源。

1）雞蛋白基因在大腸桿菌和酵母菌中表達(dá)獲得成功。這表明，未來(lái)能用發(fā)酵罐培養(yǎng)的大腸桿菌或酵母菌來(lái)生產(chǎn)人類所需要的卵清蛋白。

2）用基因工程的方法從微生物中獲得人們所需要的糖類、脂肪和維生素等產(chǎn)品?；蚬こ虨槭称饭I(yè)中提供了什么前景？基因工程與食品業(yè)基因工程為人類開(kāi)辟新的食物來(lái)源。基因工程為食67當(dāng)人類擁有了只有大自然才擁有的改造生物、創(chuàng)造生物的能力時(shí)，我們是否感到很坦然呢？當(dāng)人類擁有了只有大自然才擁有的改造生物、創(chuàng)造68

轉(zhuǎn)基因食品

安全嗎?!轉(zhuǎn)基因食品安全嗎?69目前，大多數(shù)專家認(rèn)為，已經(jīng)投入商品化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因番茄、玉米等農(nóng)產(chǎn)品都是安全的。迄今為止尚無(wú)食用轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品引起任何嚴(yán)重問(wèn)題的科學(xué)報(bào)道。目前，大多數(shù)專家認(rèn)為，已經(jīng)投入商品化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因番茄、玉米等701、質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體，它的主要特點(diǎn)是①能自主復(fù)制②不能自主復(fù)制③結(jié)構(gòu)很?、艿鞍踪|(zhì)⑤環(huán)狀RNA⑥環(huán)狀DNA⑦能“友好”地“借居”A．①③⑤⑦ B．①④⑥C．①③⑥⑦ D．②③⑥⑦1、質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體，它的主要特點(diǎn)是71人們常選用的細(xì)菌質(zhì)粒分子往往帶有一個(gè)抗菌素抗性基因，該抗性基因的主要作用是A.提高受體細(xì)胞在自然環(huán)境中的耐藥性B.有利于對(duì)目的基因是否導(dǎo)入進(jìn)行檢測(cè)C.增加質(zhì)粒分子的分子量D．便于與外源基因連接人們常選用的細(xì)菌質(zhì)粒分子往往帶有一個(gè)抗菌素抗性基因，該抗性基72演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！73這就要用到定向改造生物的新技術(shù)

——基因工程這就要用到定向改造生物的新技術(shù)74DNA重組技術(shù)的基本工具概述-課件75又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗的說(shuō)，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來(lái)，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。原理：操作水平：結(jié)果：基因重組DNA分子水平定向地改造生物的遺傳性狀，獲得人類所需要的品種?；蚬こ蹋河纸凶龌蚱唇蛹夹g(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗的說(shuō)76思考：為什么能把一種生物的基因“嫁接”到

另一種生物上并成功表達(dá)？1、大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)都是DNA，且主要為雙螺旋結(jié)構(gòu)，即不同生物的DNA分子基本結(jié)構(gòu)是相同的，都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。所以不同的生物DNA可以嫁接2、地球上的所有生物共用一套遺傳密碼，所以，一種生物的基因可以在另外一種生物體內(nèi)得以表達(dá)思考：為什么能把一種生物的基因“嫁接”到

另一種生物上并成功77DNA重組技術(shù)的基本工具準(zhǔn)確切割DNA的工具（“分子手術(shù)刀”）——限制性內(nèi)切酶DNA片段的連接工具（“分子縫合針”）——DNA連接酶基因轉(zhuǎn)移工具（“分子運(yùn)輸車(chē)”）——基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體DNA重組技術(shù)的基本工具準(zhǔn)確切割DNA的工具（“分子手術(shù)刀”78“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶（簡(jiǎn)稱限制酶）即一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并且能在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子。特點(diǎn)：存在原核生物(主要是微生物)體內(nèi)。專一性來(lái)源：作用：切斷兩個(gè)特定核苷酸之間的磷酸二酯鍵“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶（簡(jiǎn)稱限制酶）即一種限制酶79中軸線在G與A之間切割大腸桿菌的一種限制酶(EcoRⅠ)只能識(shí)GAATTC序列，并在G和A之間切開(kāi)。舉例：中軸線在G與A之間切割大腸桿菌的一種限制酶(EcoRⅠ)只能80

黏性末端黏性末端EcoRI限制酶的切割

被限制酶切開(kāi)的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個(gè)伸出的核苷酸，他們之間正好互補(bǔ)配對(duì)，這樣的切口叫黏性末端。黏性末端黏性末端EcoRI限制酶的切割81SmaI只能識(shí)別CCCGGG序列，并在C和G之間切開(kāi)。中軸線SmaI限制酶的作用在G與C之間切割SmaI只能識(shí)別CCCGGG序列，并在C和G之間切開(kāi)。中軸線82平末端平末端SmaI限制酶的切割當(dāng)限制酶從識(shí)別序列的中心軸線處切開(kāi)時(shí)，切開(kāi)的DNA兩條單鏈的切口，是平整的，這樣的切口叫平末端。平末端平末端SmaI限制酶的切割當(dāng)限制酶從識(shí)別序列的中83你能推測(cè)限制酶存在于原核生物中的作用是什么嗎？尋根問(wèn)底

限制酶就是細(xì)菌的一種防御性工具，當(dāng)外源DNA侵入時(shí)，會(huì)利用限制酶將外源DNA切割掉，以保證自身的安全。所以，限制酶在原核生物中主要起到切割外源DNA、使之失效，從而達(dá)到保護(hù)自身的目的。你能推測(cè)限制酶存在于原核生物中的作用是什么嗎？尋根問(wèn)底84

DNA被限制酶切斷后有兩個(gè)反向互補(bǔ)的“黏性末端”。被同一種限制酶切斷的幾個(gè)DNA具有相同的黏性末端，能夠通過(guò)互補(bǔ)進(jìn)行配對(duì)。是不是把兩者的黏性末端黏合起來(lái)，這樣就真的合成重組的DNA分子了?DNA被限制酶切斷后有兩個(gè)反向互補(bǔ)的“黏性末端”。被同一85基因的針線：DNA連接酶

G

AA

TT

CC

TT

AA

GG

AA

TT

CC

TT

AA

GGC

TT

AA

AA

TT

C

GG

C

TT

AA

AA

TT

C

GGC

TT

AA

AA

TT

C

G用同種限制酶切割基因的針線：DNA連接酶

GAATTCC86２、基因的針線──DNA連接酶連接酶的作用是：將互補(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)黏性末端連接起來(lái)，使之成為一個(gè)完整的DNA分子。２、基因的針線──DNA連接酶連接酶的作用是：將互補(bǔ)配對(duì)8788類型來(lái)源功能相同點(diǎn)差別E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶大腸桿菌T4噬菌體恢復(fù)磷酸二酯鍵只能連接黏性末端能連接黏性末端和平末端(效率較低)閱讀課本第5頁(yè)“分子縫合針”——DNA連接酶的相關(guān)內(nèi)容，填寫(xiě)下表自主學(xué)習(xí)15類型來(lái)源功能相同點(diǎn)差別E·coliDNA連接酶T4DNA88DNA連接酶DNA聚合酶相同點(diǎn)作用實(shí)質(zhì)化學(xué)本質(zhì)不同點(diǎn)模板作用對(duì)象

作用結(jié)果 用途都能催化形成磷酸二酯鍵都是蛋白質(zhì)

不需要需要形成完整的重組DNA分子形成DNA的一條鏈基因工程DNA復(fù)制DNA連接酶與DNA聚合酶的比較只能將單個(gè)核苷酸連接到已有的DNA片段上，形成磷酸二酯鍵在兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵DNA連接酶DNA聚合酶相同點(diǎn)作用實(shí)質(zhì)化學(xué)本質(zhì)模板作用對(duì)象89不同點(diǎn)：

連接酶的作用是：將DNA片段間互補(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)黏性末端連接起來(lái)，使之成為一個(gè)完整的DNA分子。DNA聚合酶和DNA連接酶有何相同和不同點(diǎn)？聚合酶：以一條DNA為模板，將一個(gè)一個(gè)核苷酸連接起來(lái)相同點(diǎn)：都是通過(guò)形成磷酸二酯鍵連接起來(lái)不同點(diǎn)：DNA聚合酶和DNA連接酶有何相同和不同點(diǎn)？聚90載體的作用載體的必要條件載體的種類閱讀課本第6頁(yè)“分子運(yùn)輸車(chē)”——運(yùn)載體的相關(guān)內(nèi)容，填寫(xiě)下表自主學(xué)習(xí)1）能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存。2）具多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接。3）具有某些標(biāo)記基因，便于進(jìn)行鑒定和選擇。4）必須是安全的，對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害。5）載體DNA分子應(yīng)大小適中，以便于提取和操作1）作為運(yùn)載工具，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中2）在受體細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量復(fù)制①細(xì)菌的質(zhì)粒②病毒：λ噬菌體衍生物、動(dòng)植物病毒等。

載體的作用載體的必要條件載體的種類閱讀課本第6頁(yè)“分子運(yùn)輸車(chē)91有標(biāo)記基因的存在，可用含青霉素的培養(yǎng)基鑒別。有切割位點(diǎn)能復(fù)制并帶著插入的目的基因一起復(fù)制質(zhì)?！懵兜?、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的、獨(dú)立于細(xì)菌染色體（即擬核DNA）之外，并具有自我復(fù)制能力的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子。最常用運(yùn)載體——質(zhì)粒

實(shí)際上在基因工程操作中，真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過(guò)人工改造的。有標(biāo)記基因的存在，可用含青霉素的培養(yǎng)基鑒別。有切割位點(diǎn)能復(fù)制92最常用的運(yùn)載體——質(zhì)粒分布：存在于許多細(xì)菌以及酵母菌等生物中。最常用的質(zhì)粒是大腸桿菌的質(zhì)粒。本質(zhì)：細(xì)胞染色體(或擬核)外能自主復(fù)制的小型環(huán)狀DNA分子。質(zhì)粒的存在與否對(duì)宿主細(xì)胞生存沒(méi)有決定性作用，但復(fù)制只能在宿主細(xì)胞內(nèi)成。最常用的運(yùn)載體——質(zhì)粒分布：存在于許多細(xì)菌以及酵母菌等生物中93基因的運(yùn)輸工具——質(zhì)粒能復(fù)制并帶著插入的目的基因一起復(fù)制有切割位點(diǎn)有標(biāo)記基因的存在，將來(lái)可用含青霉素的培養(yǎng)基鑒別?；虻倪\(yùn)輸工具——質(zhì)粒能復(fù)制并帶著插入的目的基因一起復(fù)制有切94作為運(yùn)載體必須具備哪些條件？1.能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存。2.具多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接。3.具有某些標(biāo)記基因，便于進(jìn)行篩選。如抗菌素的抗性基因、產(chǎn)物具有顏色反應(yīng)的基因等。4.對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害。作為運(yùn)載體必須具備哪些條件？1.能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地95基因工程的基本操作程序主要包括四個(gè)基本步驟：1）目的基因的獲取2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞4）目的基因的檢測(cè)與鑒定基因工程的基本操作程序主要包括1）目的基因的獲取96步驟一：目的基因的獲取

目的基因是人們所需要轉(zhuǎn)移或改造的基因,獲取目的基因是實(shí)施基因工程的第一步。

如蘇云金芽孢桿菌的抗蟲(chóng)基因，還有植物的抗?。共《?、抗細(xì)菌）基因、種子貯藏蛋白的基因，以及人的胰島素基因、干擾素基因等。步驟一：目的基因的獲取目的基因是人們所需要轉(zhuǎn)移97補(bǔ)：原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)上游編碼區(qū)下游與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)啟動(dòng)子終止子

RNA聚合酶能夠識(shí)別調(diào)控序列中的結(jié)合位點(diǎn)，并與其結(jié)合。轉(zhuǎn)錄開(kāi)始后，RNA聚合酶沿DNA分子移動(dòng)，并以DNA分子的一條鏈為模板合成RNA。轉(zhuǎn)錄完畢后，RNA鏈釋放出來(lái)，緊接著RNA聚合酶也從DNA模板鏈上脫落下來(lái)。補(bǔ)：原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)上游編碼98①不能轉(zhuǎn)錄為信使RNA，不能編碼蛋白質(zhì)。：能轉(zhuǎn)錄相應(yīng)的信使RNA，能編碼蛋白質(zhì)編碼區(qū)非編碼區(qū)原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)②有調(diào)控遺傳信息表達(dá)的核苷酸序列，在該序列中，最重要的是位于編碼區(qū)上游的RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)。啟動(dòng)子①不能轉(zhuǎn)錄為信使RNA，不能：能轉(zhuǎn)錄相應(yīng)的信使RNA，能99補(bǔ)：真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)內(nèi)含子外顯子能夠編碼蛋白質(zhì)的序列叫做外顯子不能夠編碼蛋白質(zhì)的序列叫做內(nèi)含子啟動(dòng)子終止子編碼區(qū)上游編碼區(qū)下游內(nèi)含子：外顯子：補(bǔ)：真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)與RNA聚合酶內(nèi)100真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)外顯子：能編碼蛋白質(zhì)的序列內(nèi)含子：不能編碼蛋白質(zhì)的序列：有調(diào)控作用的核苷酸序列，包括位于編碼區(qū)上游的RNA

聚合酶結(jié)合位點(diǎn)。非編碼序列：包括非編碼區(qū)和內(nèi)含子真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)外顯子：能編碼蛋白質(zhì)的序101原核細(xì)胞真核細(xì)胞不同點(diǎn)編碼區(qū)是_____的編碼區(qū)是間隔的、_____的相同點(diǎn)都由能夠編碼蛋白質(zhì)的______和具有調(diào)控作用的______區(qū)組成的原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)比較思考編碼相同數(shù)目氨基酸的蛋白質(zhì)，原核細(xì)胞與真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)一樣長(zhǎng)嗎？連續(xù)不連續(xù)編碼區(qū)非編碼原核細(xì)胞真核細(xì)胞不同點(diǎn)編碼區(qū)是編碼區(qū)是間隔的、_____的都102一、目的基因的獲取1、目的基因主要是指______________________編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因請(qǐng)舉出三個(gè)以上的例子2、獲取目的基因的常用方法有哪些?（1）從基因文庫(kù)中獲取（2）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增（3）人工合成請(qǐng)閱讀P9第一和二兩段一、目的基因的獲取1、目的基因主要是指___________103(一)從基因文庫(kù)中獲取目的基因

將含有某種生物不同基因的許多DNA片斷，導(dǎo)入到受體菌的群體中，各個(gè)受體菌分別含有這種生物的不同基因，稱為基因文庫(kù)基因文庫(kù)

基因組文庫(kù)部分基因文庫(kù)（如:cDNA文庫(kù)）1.基因文庫(kù)(一)從基因文庫(kù)中獲取目的基因?qū)⒑?04基因組文庫(kù)與部分基因文庫(kù)的關(guān)系怎樣從基因文庫(kù)中得到我們所需的目的基因呢?基因組文庫(kù)與部分基因文庫(kù)的關(guān)系怎樣從基因文庫(kù)中得到我們所需的105目的基因的提取方法直接分離基因人工合成基因反轉(zhuǎn)錄法根據(jù)已知的氨基酸序列合成DNA：鳥(niǎo)槍法目的基因的提取方法直接分離基因反轉(zhuǎn)錄法：鳥(niǎo)槍法106鳥(niǎo)槍法：供體細(xì)胞中的DNA許多DNA片段運(yùn)載體限制酶與載體連接載入受體細(xì)胞產(chǎn)生特定性狀導(dǎo)入外源DNA擴(kuò)增目的基因分離(直接分離法)1、直接分離基因鳥(niǎo)槍法：供體細(xì)胞中的DNA許多DNA片段運(yùn)載體限制酶與載體連1071）反轉(zhuǎn)錄法：以目的基因轉(zhuǎn)錄成的信使RNA為模板，反轉(zhuǎn)錄成互補(bǔ)的單鏈DNA，然后在酶的作用下合成雙鏈DNA，從而獲得所需的基因。目的基因的mRNA單鏈DNA(cDNA)雙鏈DNA(即目的基因)反轉(zhuǎn)錄合成2.人工合成基因法1）反轉(zhuǎn)錄法：目的基因的mRNA單鏈DNA(cDNA)雙鏈D1082）根據(jù)已知的氨基酸序列合成DNA法：根據(jù)已知蛋白質(zhì)的氨基酸序列，推測(cè)出相應(yīng)的信使RNA序列，然后按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，推測(cè)出它的結(jié)構(gòu)基因的核苷酸序列，再通過(guò)化學(xué)方法，以單核苷酸為原料合成目的基因。蛋白質(zhì)的氨基酸序列mRNA的核苷酸序列結(jié)構(gòu)基因的核苷酸序列推測(cè)推測(cè)目的基因化學(xué)合成2）根據(jù)已知的氨基酸序列合成DNA法：根據(jù)109上述三種目的基因提取的方法有何優(yōu)缺點(diǎn)？?jī)?yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)鳥(niǎo)槍法反轉(zhuǎn)錄法根據(jù)已知氨基酸合成DNA法操作簡(jiǎn)便廣泛使用工作量大，盲目，分離出來(lái)的有時(shí)并非一個(gè)基因?qū)Ｒ恍詮?qiáng)操作過(guò)程麻煩，mRNA很不穩(wěn)定，要求的技術(shù)條件較高專一性最強(qiáng)僅限于合成核苷酸對(duì)較少的簡(jiǎn)單基因思考:為什么要構(gòu)建基因文庫(kù)?直接從含有目的基因的生物體內(nèi)提取不行嗎?上述三種目的基因提取的方法有何優(yōu)缺點(diǎn)？?jī)?yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)鳥(niǎo)槍法反轉(zhuǎn)錄法110哪些新技術(shù)能大大簡(jiǎn)化基因工程的操作技術(shù)？1）DNA序列自動(dòng)測(cè)序儀：2）PCR技術(shù)：

對(duì)提取出來(lái)的基因進(jìn)行核苷酸序列分析。

使目的基因的片段在短時(shí)間內(nèi)成百萬(wàn)倍地?cái)U(kuò)增。哪些新技術(shù)能大大簡(jiǎn)化基因工程的操作技術(shù)？1）DNA序列自動(dòng)測(cè)111(二)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因(二)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因112①

概念：PCR全稱為_(kāi)______________，是一項(xiàng)在生物____復(fù)制___________的核酸合成技術(shù)

③條件：_______________________、

_______________、___________(做啟動(dòng)子)、___________.前提條件：②原理：__________④方式：以_____方式擴(kuò)增，即____（n為擴(kuò)增循環(huán)的次數(shù)）⑤結(jié)果：選修1P60聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)體外特定DNA片段DNA復(fù)制已知基因的核苷酸序列四種脫氧核苷酸一對(duì)引物DNA聚合酶指數(shù)2n使目的基因的片段在短時(shí)間內(nèi)成百萬(wàn)倍地?cái)U(kuò)增(二)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因①概念：PCR全稱為_(kāi)______________，是一項(xiàng)113DNA重組技術(shù)的基本工具概述-課件114⑥過(guò)程：a、DNA變性（90℃-96℃）：雙鏈DNA模板在熱作用下，_____斷裂，形成___________b、退火（復(fù)性25℃-65℃）：系統(tǒng)溫度降低，引物與DNA模板結(jié)合，形成局部________。c、延伸（70℃-75℃）：在Taq酶的作用下，從引物的5′端→3′端延伸，合成與模板互補(bǔ)的________。氫鍵單鏈DNA雙鏈DNA鏈⑥過(guò)程：a、DNA變性（90℃-96℃）：雙鏈DNA模板b、1151.用一定的_________切割質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個(gè)切口，露出____________。2.用_____________切斷目的基因，使其產(chǎn)生_________________。(二)基因表達(dá)載體的構(gòu)建——核心3.將切下的目的基因片段插入質(zhì)粒的______處，再加入適量___________，形成了一個(gè)重組

DNA分子（重組質(zhì)粒）限制酶黏性末端同一種限制酶的黏性末端切口DNA連接酶相同1.用一定的_________切割(二)基因表達(dá)載體的構(gòu)建—116質(zhì)粒DNA分子限制酶處理一個(gè)切口兩個(gè)黏性末端兩個(gè)切口獲得目的基因DNA連接酶重組DNA分子（重組質(zhì)粒）——核心同一種(二)基因表達(dá)載體的構(gòu)建4.過(guò)程:質(zhì)粒DNA分子限制酶處理一個(gè)切口兩個(gè)切口DNA連接酶重組DN1175.基因表達(dá)載體的組成：復(fù)制原點(diǎn)+目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因它們有什么作用？5.基因表達(dá)載體的組成：復(fù)制原點(diǎn)+目的基因+啟動(dòng)子+終止子+118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(dòng)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。步驟三：目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞常用的受體細(xì)胞：有大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)119(三)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞轉(zhuǎn)化——方法將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法基因槍法花粉管通道法——顯微注射法——感受態(tài)細(xì)胞目的基因進(jìn)入_________內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持_____和_____的過(guò)程受體細(xì)胞穩(wěn)定表達(dá)(三)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞轉(zhuǎn)化——方法將目的基因?qū)雽⒛?201、將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法：農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法（1）農(nóng)桿菌介紹（2）原理及適用范圍(三)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞1、將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法：農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法(三)將目的基1212、將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞（1）方法：顯微注射法（2）程序：(三)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞3、將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞（1）思考：為什么選用微生物作為受體細(xì)胞？（2）方法：2、將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞(三)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞3、將1224、目的基因的檢測(cè)和鑒定大量的受體細(xì)胞接受不多的目的基因。處理的受體細(xì)胞中真正攝入了目的基因的很少，必須將它從中檢測(cè)出來(lái)。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(wú)表達(dá)產(chǎn)物的菌落，保留有表達(dá)產(chǎn)物的進(jìn)一步培養(yǎng)、研究。無(wú)表達(dá)產(chǎn)物無(wú)表達(dá)產(chǎn)物有表達(dá)產(chǎn)物無(wú)表達(dá)產(chǎn)物

4、目的基因的檢測(cè)和鑒定大量的受體細(xì)胞接受不多的目的基因123(四)目的基因的檢測(cè)與鑒定——檢查是否成功檢測(cè)—鑒定——①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA

上是否插入了目的基因②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等方法——方法——方法——DNA分子雜交分子雜交（DNA-RNA雜交）抗原抗體雜交(四)目的基因的檢測(cè)與鑒定——檢查是否成功檢測(cè)—鑒定——①檢124DNA分子雜交示意圖采用一定的技術(shù)手段，將兩種生物的DNA分子的單鏈放在一起，如果這兩個(gè)單鏈具有互補(bǔ)的堿基序列，那么，互補(bǔ)的堿基序列就會(huì)結(jié)合在一起，形成雜合雙鏈區(qū)；在沒(méi)有互補(bǔ)堿基序列的部位，仍然是兩條游離的單鏈。DNA分子雜交示意圖采用一定的技術(shù)手段，將兩種生物125二、基因工程的應(yīng)用二、基因工程的應(yīng)用126一、植物基因工程碩果累累一、植物基因工程碩果累累127一、基因工程與作物育種轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚(yú)抗寒基因的番茄轉(zhuǎn)基因工程技術(shù)主要用于提高農(nóng)作物的抗逆能力,以及改良農(nóng)作物的品質(zhì)和利用植物生產(chǎn)藥物等方面.一、基因工程與作物育種轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚(yú)抗寒基因的128利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)129

1、繁殖具有抗病能力、高產(chǎn)仔率、高產(chǎn)奶率和高質(zhì)量的皮毛等優(yōu)良品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。二、基因工程在畜牧養(yǎng)殖業(yè)上的應(yīng)用將人的生長(zhǎng)激素基因和牛的生長(zhǎng)激素基因分別注射到小白鼠受精卵中，得到的“超級(jí)小鼠”。

生長(zhǎng)快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)(中國(guó))超級(jí)羊1、繁殖具有抗病能力、高產(chǎn)仔率、高產(chǎn)奶率和高質(zhì)量的皮毛等130