第一章基因工程复习.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基因工程是狭义的遗传工程，但广义的遗传工程泛指把_（细胞核、染色体、脱氧核糖核酸等）_并使这种遗传物质所带的遗传信息在_。基因工程的核心是构建_，因此，早期也将基因工程称为_技术。,什么是基因工程,一种生物的遗传物质,移到另一种生物的细胞中去,受体细胞中表达,重组DNA分子,重组DNA,基因工程的理论基础是：_是生物的遗传物质，_结构的确立，_的认定；,基因工程的技术保障是_、_和_的发现与应用,什么是基因工程,DNA,DNA双螺旋,限制性核酸内切酶,DNA连接酶,质粒载体,遗传信息传递方式,一、限制性核酸内切酶,限制性核酸内切酶是能够,识别和切割,DNA分子内一小段特殊核苷酸序列的酶。,EcoRI,G AATTC,CTTAA G,G,3,5,AATTC,CTTAA,5 3,G,。,基因操作的工具,连接的部位,磷酸二酯键（梯子的扶手）,而不是氢键（梯子的踏板）。,无特异性,二、DNA连接酶,DNA限制酶,作用于磷酸二酯键,DNA连接酶,作用于磷酸二酯键,DNA聚合酶,作用于磷酸二酯键,DNA解旋酶,作用于氢键,几种酶的比较：,DNA连接酶：主要是连接DNA片段之间的磷酸二酯键，起连接作用，在基因工程中起作用。,耗能,。,DNA聚合酶：主要是连接DNA片段与单个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，在DNA复制中起做用。,耗能,。,DNA限制酶：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，是特异性地切断DNA链中磷酸二酯键，,可能耗能。,解旋酶：是一类解开氢键的酶，,耗能。,作用,基因工程的载体-将外源基因送入受体细胞。,常用的运载体有：,质粒,噬菌体,动植物病毒等,三、,质粒,质粒是能够,自主复制的双链环状DNA分子,，是一种特殊的遗传物质。（存在细菌和酵母菌中）,最常用的质粒是大肠杆菌的质粒,质粒（最常用的载体）,1、能进入受体细胞，且无害,2、能自主复制,3、有限制酶切点,4、具有标记基因,一、基因工程的原理,原理：让人们感兴趣的基因（,即目的基因,）在宿主细胞中稳定和高效地,表达,。,剪切,拼接,导入,表达,（一）获得目的基因,（二）形成重组DNA分子,（三）将重组DNA分子导入受体细胞,（四）目的基因的检测和表达,第2节 基因工程的原理和技术,1、筛选含有目的基因的受体细胞,2、目的基因的表达,步骤一 获得目的基因,人工合成,利用,PCR,技术扩增,已知序列：,从基因文库获得,未知序列：,供体细胞DNA,限制酶,许多DNA片段,载入,载体,导入,受体细胞,扩增,产生特定性状,分离,目的基因,从基因文库获得,目的基因的mRNA,逆转录,单链DNA,合成,双链DNA（目的基因）,蛋白质氨基酸序列,推测,mRNA的核苷酸序列,推测,结构基因的核苷酸序列,化学合成,目的基因,人工合成法,反转录法,根据已知氨基酸序列直接合成,DNA,用限制酶切割,同种,限制酶切断,目的基因插入质粒切口,加适量DNA,连接酶,形成重组DNA分子,质粒,目的,基因,露出黏性末端,露出黏性末端,2.目的基因与运载体结合,DNA重组,步骤（以质粒为例）,（相同）,至少切几个键？,切几个键？,经同种限制酶切割的许多目的基因与许多质粒,混合，加DNA连接酶，可能会出现几种结合情况？,（假设两两结合）,基因表达载体的组成：,重组DNA分子：,目的基因+目的基因,自连,载体+载体,自连,目的基因+载体,连接,3、将目的基因导入受体细胞,转化,常用的受体细胞：,有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。,将目的基因导入受体细胞的原理,植物细胞,动物细胞,微生物细胞,农杆菌侵染法,基因枪法,植物病毒侵染法,显微注射法,用CaCI,2,处理,受体细胞,4 筛选含有目的基因的受体,利用标记基因来筛选：,通过检测标记基因的有无，（或利用标记基因体现的性状）来判断目的基因是否导入受体细胞。,对目的基因进行分子水平的检测：,通过合成标准探针，利用DNA杂交技术来进行目的基因的检测。,基因探针（DNA探针）与目的基因杂交，有无杂交带,5 目的基因的表达,1、通过鉴定目的基因的产物蛋白来确定目的基因的表达。,2、目的基因导入受体细胞后，受体细胞（或受体细胞发育来的生物体）会表现特定的性状，通过性状的观察来确定目的基因的表达。,如何利用鱼中的抗冻基因，通过转基因技术获得抗寒能力提高的香蕉植株？,在运用转基因香蕉的过程中，在生态安全方面可能会出现什么问题？（列举两点）,从鱼中提取目的基因（,几种方法？,），插入土壤农杆菌的质粒，形成重组质粒（,用什么酶,）。通过农杆菌的转化导入香蕉受体细胞（,还有几种导入方法？,），用标记基因筛选含有目的基因的受体细胞，将,筛选,出的香蕉细胞通过组织培养形成植株。将植株放在寒冷的地方种植，,筛选,保留,能存活下来的植株。（,两次筛选分别选什么,）,生态安全问题包括：,外源基因扩散到其他物种（外源基因漂移）；,转基因植株扩散影响生态系统的结构和功能；,转基因植株扩散对生物多样性的影响；,转基因植物残体或分泌物对环境的影响。,复习：,写出抗虫棉的形成过程,