基因工程復習課

基因工程的基本操作程序及應用基因工程基因工程基因拼接技術(shù)DNA重組技術(shù)==基因工程含義:(1)按照人們意愿,

____改造生物遺傳特性的技術(shù)(2)在__________水平進行操作(3)是在_________進行的人為基因重組定向DNA分子體外自然界中天然存在的噬菌體自行感染細菌后其DNA整合到細菌的DNA上屬于基因工程。判斷：復習要求：1．說明基因操作基本工具的來源及作用2．舉例說明基因工程的基本操作程序(新增內(nèi)容：PCR擴增技術(shù))（Ⅱ）3.舉例說明基因工程的應用（Ⅱ）判一判、改一改下圖表示一項重要的生物技術(shù)，對圖中物質(zhì)a、b、c、d的描述，正確的是

A．a(chǎn)的基本骨架是磷酸和核糖交替連接而成的結(jié)構(gòu)B．要獲得相同的黏性末端，可以用不同種b切割a和dC．c連接雙鏈間的A和T，使黏性末端處堿基互補配對D．若要獲得未知序列d，可到基因庫中尋找B基本操作程序：一、目的基因的獲取1．從基因文庫中獲取。2．人工合成目的基因常用的方法有：(1)已知核苷酸序列的較小基因，直接利用DNA合成儀用化學方法合成，不需要模板。(2)以RNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶作用下人工合成。3．PCR技術(shù)擴增目的基因質(zhì)粒目的基因限制酶處理一個切口兩個黏性末端兩個切口獲得目的基因DNA連接酶表達載體同一種過程二、基因表達載體的構(gòu)建——核心使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并可遺傳給下一代；使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。目的：典型的原核細胞基因結(jié)構(gòu)示意圖典型的真核細胞基因結(jié)構(gòu)示意圖不間斷、連續(xù)的間隔、不連續(xù)的與RNA聚合酶結(jié)合位點外顯子內(nèi)含子12345編碼區(qū)下游非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)轉(zhuǎn)錄前體mRNA加工成熟mRNA翻譯肽鏈真核細胞的基因結(jié)構(gòu)三、將目的基因?qū)胧荏w細胞生物種類植物細胞動物細胞微生物細胞常用方法受體細胞轉(zhuǎn)化過程將含有目的基因的表達載體提純→取卵(受精卵)→顯微注射→受精卵發(fā)育→獲得具有新性狀的動物農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法體細胞將目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA上→農(nóng)桿菌→導入植物細胞→整合到受體細胞的DNA→表達顯微注射技術(shù)受精卵Ca2＋處理細胞→感受態(tài)細胞→重組表達載體與感受態(tài)細胞混合→感受態(tài)細胞吸收DNA分子Ca2＋處理法原核細胞四、目的基因的檢測與鑒定檢測①導入檢測：目的基因是否導入受體細胞方法——DNA分子雜交②表達檢測轉(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利用PCR技術(shù)擴增目的基因：

聚合酶鏈式反應（PCR），在體外合成生物特定DNA片段的核酸合成技術(shù)。可以獲得大量的目的基因片段。循環(huán)變性退火延伸目的基因的擴增呈指數(shù)形式擴增（2n）PCR擴增目的基因利用PCR技術(shù)擴增目的基因⑥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（復性55℃-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，合成與模板互補的________。氫鍵單鏈DNA雙鏈DNA鏈a、高溫變性b、低溫退火c、中溫延伸將

基因與

等調(diào)控組件重組在一起，通過

等方法，導入哺乳動物的

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，稱為乳腺生物反應器或乳房生物反應器?；蚬こ痰膽茫喝橄偕锓磻魅橄偕锓磻鞯膬?yōu)點：①產(chǎn)量高；②質(zhì)量好；③成本低；④易提取。

藥物蛋白乳腺蛋白基因的啟動子顯微注射受精卵基因工程與環(huán)境基因工程做成的DNA探針能夠十分靈敏地檢測環(huán)境中的病毒、細菌等污染。基因工程做成的“超級細菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。歸納整合：基因診斷與基因治療1.基因診斷(1)原理：DNA分子雜交。(2)過程：制備用放射性同位素（如32P）、熒光分子等標記的DNA（患者DNA）分子作探針；將待測DNA制成單鏈；讓兩者進行雜交，若兩者能進行互補配對，則說明患有此病，否則不患此病。2.基因治療原理：把正常的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募毎校_到治療疾病的目的。病人細胞中既有缺陷基因，也有正?；颍覂煞N基因都能表達，正?；虻谋磉_產(chǎn)物掩蓋了缺陷基因的表達產(chǎn)物，從而治愈了有基因缺陷的疾病。知識結(jié)構(gòu)當堂檢測答案：1、D2、C3（1）雙子葉植物

無以核膜為界限的細胞核（2）構(gòu)建基因表達載體（構(gòu)建重組質(zhì)粒）

②（3）關鍵是目的基因是否整合到植物細胞染色體的DNA上DNA分子雜交（4）二75%蛋白質(zhì)工程的基本途徑預期的蛋白質(zhì)功能設計預期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測應有的氨基酸序列找到相對應的脫氧核苷酸序列（基因）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系作為基礎，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，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。蛋白質(zhì)工程的基礎:蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關系蛋白質(zhì)工程的實質(zhì)：改造基因蛋白質(zhì)工程的產(chǎn)物：新的蛋白質(zhì)A、將纖維蛋白溶解酶原激活因子中的天門冬酰胺替換谷氨酰胺，提高其在血液循環(huán)中的停留時間以容解血栓塊。B、設計出一種全新的水溶性球蛋白，用