生物选修基因工程知识点归纳详实省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

选修三选修三 当代生物科技专题当代生物科技专题专题一专题一 基因工程基因工程第1页1.1.什么是基因？什么是基因？2.2.什么是有遗传效应？什么是有遗传效应？3.3.基因功效是什么？基因功效是什么？有遗传效应有遗传效应DNADNA片段片段能够直接指导或间接调控蛋白质合成能够直接指导或间接调控蛋白质合成基因能够储存、基因能够储存、_和和_遗传信息，也可能发生突遗传信息，也可能发生突变，从而决定生物体性状。变，从而决定生物体性状。传递传递表示表示4.4.基因是怎样储存、传递和表示遗传信息？基因是怎样储存、传递和表示遗传信息？储存：储存：传递：传递：表示：表示：基因中脱氧核苷酸基因中脱氧核苷酸排序排序代表遗传信息代表遗传信息基因经过基因经过复制复制，能够由亲代传递到子代，能够由亲代传递到子代基因经过基因经过转录转录和和翻译翻译，将遗传信息表达为蛋白质结构，将遗传信息表达为蛋白质结构5.5.原核生物和真核生物基因结构分别是怎样？原核生物和真核生物基因结构分别是怎样？第2页编码区编码区编码区编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区编码区上游编码区上游编码区上游编码区上游编码区下游编码区下游编码区下游编码区下游不能编码蛋白质不能编码蛋白质可调控遗传信息表示可调控遗传信息表示(调控序列调控序列)编码蛋白质编码蛋白质(编码序列编码序列)原核细胞基因结构原核细胞基因结构第3页编码区编码区编码区编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区RNARNA聚合酶聚合酶结合位点结合位点RNARNARNARNA聚合酶是由多条肽链聚合酶是由多条肽链聚合酶是由多条肽链聚合酶是由多条肽链组成蛋白质，能识别并与组成蛋白质，能识别并与组成蛋白质，能识别并与组成蛋白质，能识别并与调控序列中结合位点结合，调控序列中结合位点结合，调控序列中结合位点结合，调控序列中结合位点结合，催化催化催化催化DNADNADNADNA转录（合成）出转录（合成）出转录（合成）出转录（合成）出RNARNARNARNA。也有解旋。也有解旋。也有解旋。也有解旋DNADNADNADNA作用。作用。作用。作用。RNARNARNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶终止子终止子原核细胞基因结构原核细胞基因结构第4页RNARNA聚合酶聚合酶结合位点结合位点A G G U C A C G U C GA G G U C A C G U C GA G G U C A C G U C GA G G U C A C G U C GA G G T C A C G T C GA G G T C A C G T C GA G G T C A C G T C GA G G T C A C G T C GT C C A G T G C A G CT C C A G T G C A G CT C C A G T G C A G CT C C A G T G C A G CRNARNARNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶RNARNARNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶RNARNARNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶原核细胞基因结构原核细胞基因结构第5页编码区编码区编码区编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区编码区下游编码区下游编码区下游编码区下游调控遗传信息表示调控遗传信息表示调控遗传信息表示调控遗传信息表示(调控序列调控序列调控序列调控序列)外显子外显子外显子外显子(能编码蛋白质能编码蛋白质能编码蛋白质能编码蛋白质)内含子内含子内含子内含子(不能编码蛋白质不能编码蛋白质不能编码蛋白质不能编码蛋白质)RNARNARNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶结合位点结合位点结合位点结合位点真核细胞基因结构真核细胞基因结构第6页6.6.原核生物与真核生物基因结构主要区分是什么？原核生物与真核生物基因结构主要区分是什么？原核细胞基因原核细胞基因真核细胞基因真核细胞基因相同点相同点不一样点都是由能够编码蛋白质都是由能够编码蛋白质_和含有调和含有调控作用控作用_组成组成编码区是编码区是连续连续编码区是编码区是间隔间隔，不连续不连续编码区编码区非编码区非编码区7.7.什么是什么是基因工程基因工程？8.8.基因工程中基因重组和杂交育种中基因重组基因工程中基因重组和杂交育种中基因重组有何区分有何区分？9.9.基因工程能否决定或改变生物进化方向？基因工程能否决定或改变生物进化方向？基因工程只能提供进化原材料，自然选择决定进化方向基因工程只能提供进化原材料，自然选择决定进化方向第7页1.11.1 DNADNA重组技术基本工具重组技术基本工具1.1.基因重组技术基本工含有哪些？基因重组技术基本工含有哪些？2.2.限制酶是从何种生物中分离出来？限制酶是从何种生物中分离出来？3.3.限制酶作用特点是什么？限制酶作用特点是什么？4.4.限制酶能识别和切割限制酶能识别和切割RNARNA和单链和单链DNADNA吗？吗？5.5.原核生物细胞内限制酶不能切割本身原核生物细胞内限制酶不能切割本身DNADNA，请推测原因？，请推测原因？限制酶、限制酶、DNADNA连接酶、载体连接酶、载体主要从原核生物分离主要从原核生物分离能够识别能够识别_DNA_DNA分子特定核苷酸序列，而且切割每一条链中分子特定核苷酸序列，而且切割每一条链中特定部位两个核苷酸之间特定部位两个核苷酸之间_键，使之断开。键，使之断开。磷酸二酯磷酸二酯磷酸二酯磷酸二酯双链双链双链双链不能不能其其DNADNA分子中不具备该种限制酶识别和切割序列；分子中不具备该种限制酶识别和切割序列；或者有对应识别序列，不过被修饰过而不能被识别。或者有对应识别序列，不过被修饰过而不能被识别。第10页6.6.限制酶识别序列有何特点？限制酶识别序列有何特点？7.7.限制酶切割部位在哪里？限制酶切割部位在哪里？8.8.限制酶切割限制酶切割DNADNA产生怎样结果？产生怎样结果？9.9.什么是什么是黏性末端黏性末端？限制酶所识别序列，能够找到一条中轴线，中轴线两限制酶所识别序列，能够找到一条中轴线，中轴线两侧双链侧双链DNADNA上碱基是反向对称、重复排列上碱基是反向对称、重复排列在识别序列在识别序列_切割，产生黏性末端；切割，产生黏性末端；在识别序列在识别序列_切割，产生平末端。切割，产生平末端。中轴线两侧中轴线两侧中轴线处中轴线处 被限制酶切开被限制酶切开被限制酶切开被限制酶切开DNADNADNADNA两条单链切口，带有几个伸出脱氧核苷酸，两条单链切口，带有几个伸出脱氧核苷酸，两条单链切口，带有几个伸出脱氧核苷酸，两条单链切口，带有几个伸出脱氧核苷酸，它们之间恰好互补配对，这么切口叫黏性末端。它们之间恰好互补配对，这么切口叫黏性末端。它们之间恰好互补配对，这么切口叫黏性末端。它们之间恰好互补配对，这么切口叫黏性末端。相邻脱氧核苷酸之间由相邻脱氧核苷酸之间由_和和_所形成磷酸二酯键所形成磷酸二酯键磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖第11页10.10.要想取得某个特定性状基因，必须要用限制酶切几个切口？可要想取得某个特定性状基因，必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性产生几个黏性(平平)末端？末端？11.11.把两种起源不一样把两种起源不一样DNADNA用同种限制酶切割，会有怎样结果？用同种限制酶切割，会有怎样结果？12.12.不一样限制酶切割产生黏性末端，一定不一样吗？不一样限制酶切割产生黏性末端，一定不一样吗？13.13.将切下来将切下来DNADNA片段拼接成新片段拼接成新DNADNA分子，需要什么工具？分子，需要什么工具？14.14.DNADNA连接酶作用是什么？连接酶作用是什么？要切两个切口，产生四个黏性要切两个切口，产生四个黏性要切两个切口，产生四个黏性要切两个切口，产生四个黏性(平平平平)末端末端末端末端会产生相同黏性末端会产生相同黏性末端会产生相同黏性末端会产生相同黏性末端不一定不一定不一定不一定 DNADNADNADNA连接酶可将连接酶可将连接酶可将连接酶可将_之间缝隙之间缝隙之间缝隙之间缝隙“缝合缝合缝合缝合”起来，即恢起来，即恢起来，即恢起来，即恢复被限制酶切开两个核苷酸之间复被限制酶切开两个核苷酸之间复被限制酶切开两个核苷酸之间复被限制酶切开两个核苷酸之间_。双链双链双链双链DNADNADNADNA片段片段片段片段磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键第14页15.15.互补黏性末端之间碱基对间氢键恢复，与酶相关吗？互补黏性末端之间碱基对间氢键恢复，与酶相关吗？16.16.DNADNA连接酶对所连接连接酶对所连接DNADNA片段碱基序列有严格要求吗？片段碱基序列有严格要求吗？17.17.DNADNA连接酶有连接单链连接酶有连接单链DNADNA本事吗？本事吗？18.18.依据起源，把依据起源，把DNADNA连接酶分为几类？连接酶分为几类？类型类型类型类型起源功效作用作用作用作用区分Ecoli Ecoli Ecoli Ecoli DNADNADNADNA连接酶连接酶连接酶连接酶T T T T4 4 4 4DNADNADNADNA连接酶连接酶连接酶连接酶大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌T T T T4 4 4 4噬菌体噬菌体噬菌体噬菌体恢复恢复恢复恢复磷酸磷酸磷酸磷酸二酯键二酯键二酯键二酯键只能连接只能连接只能连接只能连接黏性黏性黏性黏性末端末端末端末端能连接能连接能连接能连接黏性黏性黏性黏性末端末端末端末端和和和和平平平平末端末端末端末端(效率低效率低效率低效率低)迄今为止，所发觉迄今为止，所发觉迄今为止，所发觉迄今为止，所发觉DNADNADNADNA连接酶都不具备连接单链连接酶都不具备连接单链连接酶都不具备连接单链连接酶都不具备连接单链DNADNADNADNA能力能力能力能力无关无关无关无关没有没有没有没有第15页DNADNA连接酶连接酶DNADNA聚合酶聚合酶化学本质化学本质作用对象作用对象是否需要模板是否需要模板在基因工程中作用在DNA复制中作用蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质双链双链双链双链DNADNADNADNA片段片段片段片段将单个脱氧核苷酸将单个脱氧核苷酸将单个脱氧核苷酸将单个脱氧核苷酸合成互补子链合成互补子链合成互补子链合成互补子链不需要不需要不需要不需要需要需要需要需要构建基因表示载体构建基因表示载体构建基因表示载体构建基因表示载体PCRPCRPCRPCR技术需要耐高温技术需要耐高温技术需要耐高温技术需要耐高温DNADNADNADNA聚合酶，即聚合酶，即聚合酶，即聚合酶，即TaqTaqTaqTaq酶酶酶酶连接滞后链上连接滞后链上连接滞后链上连接滞后链上冈崎片段冈崎片段冈崎片段冈崎片段将游离脱氧核苷酸连接将游离脱氧核苷酸连接将游离脱氧核苷酸连接将游离脱氧核苷酸连接到引物，形成互补子链到引物，形成互补子链到引物，形成互补子链到引物，形成互补子链19.19.DNADNA连接酶和连接酶和DNADNA聚合酶有何区分？聚合酶有何区分？第16页20.20.能否把目标基因直接导入受体细胞？需要什么工具？能否把目标基因直接导入受体细胞？需要什么工具？21.21.载体作用是什么？载体作用是什么？22.22.载体化学本质是什么？载体化学本质是什么？23.23.天然天然DNADNA分子能够直接用做基因工程载体吗？分子能够直接用做基因工程载体吗？24.24.载体需要具备什么条件？载体需要具备什么条件？作为运载工具，将外源基因转移到受体细胞中去；作为运载工具，将外源基因转移到受体细胞中去；使外源基因能在受体细胞内稳定保留、复制和表示。使外源基因能在受体细胞内稳定保留、复制和表示。本质是能够自我复制本质是能够自我复制DNADNA分子分子对受体细胞对受体细胞_；能在受体细胞中能在受体细胞中_并稳定保留；并稳定保留；含有含有_切点，供外源基因插入；切点，供外源基因插入；含有含有_，供重组，供重组DNADNA判定和筛选。判定和筛选。无害无害复制复制一个至各种限制酶一个至各种限制酶标识基因标识基因第17页25.25.基因工程使用载体有哪些？基因工程使用载体有哪些？26.26.什么是质粒？什么是质粒？27.27.质粒存在于哪些生物细胞中？质粒存在于哪些生物细胞中？28.28.携带外源基因质粒进入受体细胞，有几个复制方式？携带外源基因质粒进入受体细胞，有几个复制方式？29.29.质粒质粒DNADNA分子上有哪些标识基因？分子上有哪些标识基因？质粒；质粒；动植物病毒；动植物病毒；噬菌体衍生物噬菌体衍生物细菌拟核细菌拟核DNADNA之外，能够进行自主复制小型双链环状之外，能够进行自主复制小型双链环状DNADNA分子分子细菌和酵母菌细菌和酵母菌能在受体细胞进行自我复制；能在受体细胞进行自我复制；或整合到染色体或整合到染色体DNADNA上，随染色体上，随染色体DNADNA进行同时复制。进行同时复制。四环素抗性基因、氨苄青霉素抗性基因等四环素抗性基因、氨苄青霉素抗性基因等第18页30.30.不经改造普通噬菌体，能否用做基因工程载体？不经改造普通噬菌体，能否用做基因工程载体？普通噬菌体进入细菌细胞，会造成受体菌裂解死亡普通噬菌体进入细菌细胞，会造成受体菌裂解死亡第19页1.21.2 基因工程基本操作程序基因工程基本操作程序1.1.基因工程基本操作程序，包含哪几个步骤？基因工程基本操作程序，包含哪几个步骤？目标基因获取；目标基因获取；基因表示载体构建；基因表示载体构建；将目标基因导入受体细胞；将目标基因导入受体细胞；目标基因检测和判定。目标基因检测和判定。什么是目基因？从供体细胞转移到受体细胞基因。主要指是编码蛋白质结构从供体细胞转移到受体细胞基因。主要指是编码蛋白质结构从供体细胞转移到受体细胞基因。主要指是编码蛋白质结构从供体细胞转移到受体细胞基因。主要指是编码蛋白质结构基因，也能够是一些含有调控作用基因。基因，也能够是一些含有调控作用基因。基因，也能够是一些含有调控作用基因。基因，也能够是一些含有调控作用基因。第20页3.3.获取目标基因惯用方法有哪些？获取目标基因惯用方法有哪些？从基因文库中获取目基因；利用PCR技术扩增目基因；通过DNA合成仪，用化学方法人工合成。4.4.什么是基因文库？什么是基因文库？5.5.基因文库有几个类型？基因文库有几个类型？将含有某种生物不一样基因许多将含有某种生物不一样基因许多将含有某种生物不一样基因许多将含有某种生物不一样基因许多DNADNADNADNA片段，导入受体菌群体中储存，片段，导入受体菌群体中储存，片段，导入受体菌群体中储存，片段，导入受体菌群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物不一样基因，称为基因文库。各个受体菌分别含有这种生物不一样基因，称为基因文库。各个受体菌分别含有这种生物不一样基因，称为基因文库。各个受体菌分别含有这种生物不一样基因，称为基因文库。基因组文库：基因组文库：部分基因文库：部分基因文库：只包含了一个生物部分基因，如：只包含了一个生物部分基因，如：cDNAcDNA文库文库受体菌群含有一个生物全部基因受体菌群含有一个生物全部基因第21页6.6.某种生物基因组文库有几个？某种生物基因组文库有几个？cDNAcDNA文库呢？文库呢？7.7.基因文库构建方法是什么？基因文库构建方法是什么？一个生物基因组文库只有一个，而一个生物基因组文库只有一个，而cDNAcDNA文库能够有多个文库能够有多个提取某种生物全部提取某种生物全部DNADNA限制酶切割限制酶切割一定大小一定大小DNADNA片段片段与载体连接与载体连接导入受体菌中储存导入受体菌中储存基因组文库基因组文库某种生物某种生物mRNAmRNA单链互补单链互补DNADNA双链双链cDNAcDNA片段片段导入受体菌中储存导入受体菌中储存与载体连接与载体连接cDNAcDNA文库文库逆转录酶逆转录酶第22页编码区编码区编码区编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区DNADNA聚合酶聚合酶剪接相关酶剪接相关酶RNARNA聚合酶聚合酶mRNAmRNA前体前体mRNAmRNA单链单链DNADNAcDNAcDNA逆转录酶逆转录酶转录转录剪接剪接逆转录逆转录复制复制开启子开启子开启子开启子终止子终止子基因基因真核细胞真核细胞cDNAcDNA获取获取不含非编码序列，不含非编码序列，即不含开启子、终即不含开启子、终止子和内含子止子和内含子第23页8.8.构建基因文库，需要哪些操作工具？构建基因文库，需要哪些操作工具？9.9.从基因文库中提取目标基因时，还需要用上述工具吗？从基因文库中提取目标基因时，还需要用上述工具吗？10.10.怎样从基因文库中得到所需要目标基因？怎样从基因文库中得到所需要目标基因？11.11.得到目标基因之后，怎样在短时间内大量扩增目标基因？得到目标基因之后，怎样在短时间内大量扩增目标基因？12.12.什么是什么是PCRPCR技术？技术？限制酶、限制酶、DNADNA连接酶、载体连接酶、载体不需要不需要不需要不需要依据目标基因相关信息，如基因功效、转录产物等进行筛选依据目标基因相关信息，如基因功效、转录产物等进行筛选PCRPCRPCRPCR技术技术技术技术 PCR PCR全称为全称为_，是一项在生物，是一项在生物_复制复制_核酸合成技术。核酸合成技术。聚合酶链式反应聚合酶链式反应体外体外特定特定DNADNA片段片段13.13.PCRPCR技术理论基础（原理）是什么？技术理论基础（原理）是什么？14.14.进行进行PCRPCR时，怎样使时，怎样使DNADNA双链解开？双链解开？体外模拟细胞内体外模拟细胞内体外模拟细胞内体外模拟细胞内DNADNADNADNA复制复制复制复制利用利用利用利用DNADNADNADNA热变性原理热变性原理热变性原理热变性原理在在在在80-10080-10080-10080-100温度范围内，温度范围内，温度范围内，温度范围内，DNADNADNADNA双螺旋结构解体，双链分开双螺旋结构解体，双链分开双螺旋结构解体，双链分开双螺旋结构解体，双链分开第24页15.15.高温处理了打开双链问题，但怎样处理高温处理了打开双链问题，但怎样处理DNADNA聚合酶失活问题？聚合酶失活问题？16.16.DNADNA聚合酶作用有何特点？聚合酶作用有何特点？17.17.引物是怎样合成？起什么作用？引物是怎样合成？起什么作用？18.18.复制含目标基因双链复制含目标基因双链DNADNA片段需要几个引物？片段需要几个引物？需要一个耐高温需要一个耐高温DNADNA聚合酶，即聚合酶，即TaqTaq酶（酶（70-7570-75）不能从头合成不能从头合成DNADNA，只能从，只能从DNADNA33端开始延伸端开始延伸DNADNA链。链。所以，所以，DNADNA复制需要引物。复制需要引物。依据一段已知依据一段已知_序列合成引物，序列合成引物，引物作用是为引物作用是为DNADNA聚合酶提供聚合酶提供33端。端。目标基因核苷酸目标基因核苷酸两种两种两种两种第25页DNADNA模板：模板：DNADNA聚合酶：聚合酶：两种引物：两种引物：原料：原料：要扩增含目标基因要扩增含目标基因DNADNA片段片段热稳定热稳定DNADNA聚合酶（聚合酶（TaqTaq酶）酶）为为DNADNA聚合酶提供聚合酶提供33端端4 4种脱氧核苷酸（种脱氧核苷酸（dNTPdNTP）20.20.DNADNA子链延伸方向是什么？子链延伸方向是什么？21.21.总结总结PCRPCR技术需要哪些条件？技术需要哪些条件？DNADNA合成方向，总是从子链合成方向，总是从子链_向向_延伸。延伸。33端端55端端 上述物质应加入缓冲液中，调整上述物质应加入缓冲液中，调整PHPH，保持，保持TaqTaq酶活性，同酶活性，同时经过控制缓冲液温度，使时经过控制缓冲液温度，使DNADNA复制在体系中重复进行。复制在体系中重复进行。第26页双链双链DNADNA模板在高温作用下，模板在高温作用下，_断裂，形成断裂，形成_降温，降温，_与与DNADNA单链互补序列结合，形成局部单链互补序列结合，形成局部_在在_酶作用下，合成与模板互补酶作用下，合成与模板互补_。变性（变性（90-9590-95）：）：复性（退火复性（退火55-6055-60）：）：延伸（延伸（70-7570-75）：）：氢键氢键单链单链DNADNA双链双链DNADNA子链子链引物引物TaqTaq22.22.PCRPCR技术基本过程是什么？技术基本过程是什么？第27页5 引物引物 15 引物引物 2Cycle 2Cycle 15 5 5 5 5 5 含目标基因含目标基因DNADNA片段片段5 5 5 5 5 5 5 5 第28页Cycle 35 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 第三轮复制完成后，得到第三轮复制完成后，得到_个等长目标片段，同时得到个等长目标片段，同时得到_个含目标片段不等长个含目标片段不等长DNADNA片段。片段。2 26 6由图可知，由图可知，DNADNA聚合酶只能特异性地复制聚合酶只能特异性地复制处于两个引物之间处于两个引物之间DNADNA序列，使这段固定长度序列呈序列，使这段固定长度序列呈指数指数增加增加第29页第30页23.23.一个一个DNADNA分子进行分子进行PCRPCR扩增，循环扩增，循环4 4次，理论上最少需要几个引物？次，理论上最少需要几个引物？循环循环n n次呢？次呢？一条一条DNADNA复制复制n n次，次，DNADNA总数为总数为_ _个，个，含有两条母链子代含有两条母链子代DNADNA有有_个；个；新合成子链共有新合成子链共有_条；条；只含引物只含引物子代子代DNADNA有有_个；个；只含引物只含引物子代子代DNADNA有有_个；个；含有双引物子代含有双引物子代DNADNA有有_个；个；含有引物含有引物子代子代DNADNA有有_个；个；2 2n n2 21 11 12 2n n-2-2 2 2n n-1-1 （2 2n n-1-1）2 2（2 2n n-1-1）2 2 24.24.PCRPCR技术与细胞内技术与细胞内DNADNA复制有何区分？复制有何区分？第31页项目项目DNADNA复制复制PCRPCR技术技术解旋解旋方式方式场所场所酶酶温度温度结果结果解旋酶催化解旋酶催化DNADNA在高温下变性解旋在高温下变性解旋细胞外细胞外（PCRPCR扩增仪中）扩增仪中）合成合成DNADNA分子分子细胞内温和条件细胞内温和条件DNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚聚合酶、合酶、DNADNA连接酶连接酶细胞内细胞内（主要在细胞核内）（主要在细胞核内）不一样阶段不一样阶段所需温度不一样所需温度不一样耐热耐热DNADNA聚合酶聚合酶（TaqTaq酶）酶）合成合成DNADNA片段或基因片段或基因第32页25.25.假如基因比较短小，核苷酸序列又已知，则能够用何种方法取得假如基因比较短小，核苷酸序列又已知，则能够用何种方法取得目标基因？目标基因？26.26.能否把目标基因单独导入受体细胞？能否把目标基因单独导入受体细胞？27.27.基因工程技术关键是什么？基因工程技术关键是什么？28.28.构建基因表示载体目标是什么？构建基因表示载体目标是什么？29.29.基因表示载体组件有哪些？基因表示载体组件有哪些？经过经过DNADNA合成仪，用化学方法合成仪，用化学方法人工合成，人工合成，无需模板无需模板不能，必需以不能，必需以基因表示载体基因表示载体方式携带进去方式携带进去构建基因表示载体构建基因表示载体使目基因在受体细胞内稳定保存、复制和表达复制原点；启动子；终止子；目基因；标记基因第33页30.30.基因表示载体各个元件，有何功效？基因表示载体各个元件，有何功效？(1)(1)开启子：开启子：位于基因位于基因_，它是，它是_识别和结合部位，驱动基识别和结合部位，驱动基因因_。(2)(2)终止子：终止子：位于基因尾端，终止位于基因尾端，终止_。(3)(3)标识基因：标识基因：_是否含有目标基因，并将含目标基因细胞筛选是否含有目标基因，并将含目标基因细胞筛选出来。出来。(4)(4)目标基因：目标基因：目标基因必须插入表示载体目标基因必须插入表示载体_和和_之间。之间。mRNAmRNA转录转录判别受体细胞判别受体细胞RNARNA聚合酶聚合酶首端首端转录出转录出mRNAmRNA开启子开启子终止子终止子第34页31.31.区分开启子、终止子和起始密码子、终止密码子？区分开启子、终止子和起始密码子、终止密码子？32.32.基因表示载体为何要有开启子？基因表示载体为何要有开启子？使用受体生物本身基因开启子才有利于目标基因表示；使用受体生物本身基因开启子才有利于目标基因表示；经过经过cDNAcDNA文库取得目标基因没有开启子，只将编码序列导入文库取得目标基因没有开启子，只将编码序列导入受体生物中无法转录；受体生物中无法转录；开启子能控制目标基因在特定时间和空间表示，比如只在转开启子能控制目标基因在特定时间和空间表示，比如只在转基因动物乳腺细胞中表示。基因动物乳腺细胞中表示。开启子开启子和和终止子终止子均为结构基因均为结构基因_区区DNADNA序列，且长度远序列，且长度远不止不止3 3个碱基，都与基因个碱基，都与基因_过程相关联。过程相关联。起始密码子起始密码子和和终止密码子终止密码子均位于均位于_分子中，都只含分子中，都只含_碱碱基，都与基，都与_过程相关联。过程相关联。非编码非编码转录转录3 3个个翻译翻译mRNAmRNA第35页34.34.怎样使某种药品蛋白基因只在转基因牛乳腺细胞中表示？怎样使某种药品蛋白基因只在转基因牛乳腺细胞中表示？35.35.不一样生物不一样生物DNADNA能够拼接重组原因是什么？能够拼接重组原因是什么？36.36.目标基因和载体拼接过程是怎样？目标基因和载体拼接过程是怎样？基本单位相同；空间结构相同；碱基互补配对方式相同。将药品蛋白基因与将药品蛋白基因与_开启子等组件重组在一起开启子等组件重组在一起乳腺蛋白基因乳腺蛋白基因用用_切割质粒，使其出现一个切口，露出切割质粒，使其出现一个切口，露出_；用用_切断目标基因，使其产生切断目标基因，使其产生_；将切下目标基因片段插入质粒将切下目标基因片段插入质粒_处，处，再加入适量再加入适量_，形成了一个重组质粒。，形成了一个重组质粒。限制酶限制酶黏性末端黏性末端同种限制酶同种限制酶相同黏性末端相同黏性末端切口切口DNADNA连接酶连接酶第36页37.37.构建基因表示载体过程，使用了哪些操作工具？构建基因表示载体过程，使用了哪些操作工具？38.38.将目标基因与质粒酶切，酶切产物用将目标基因与质粒酶切，酶切产物用DNADNA连接酶进行连接，其中连接酶进行连接，其中由两个由两个DNADNA片段之间连接形成产物可能有几个？片段之间连接形成产物可能有几个？39.39.不一样基因表示载体，其构建方法是一样吗？不一样基因表示载体，其构建方法是一样吗？40.40.基因工程受体细胞有哪些？基因工程受体细胞有哪些？41.41.目标基因导入受体细胞过程，叫做什么？目标基因导入受体细胞过程，叫做什么？载体-载体连接物；目基因-载体连接物；目基因-目基因连接物。因为载体种类不一样，受体细胞种类不一样，以及目标基因因为载体种类不一样，受体细胞种类不一样，以及目标基因导入受体细胞方法不一样，表示载体构建会有差异。导入受体细胞方法不一样，表示载体构建会有差异。植物细胞；动物细胞；微生物细胞植物细胞；动物细胞；微生物细胞转化转化三种工具三种工具第37页42.42.什么是转化？什么是转化？43.43.目标基因导入植物细胞最常采取方法是什么？目标基因导入植物细胞最常采取方法是什么？44.44.农杆菌易感染哪些植物，原因？农杆菌易感染哪些植物，原因？目标基因进入受体细胞内，而且在受体细胞内维持目标基因进入受体细胞内，而且在受体细胞内维持_和和_过程，称为过程，称为_。稳定稳定表示表示转化转化农杆菌转化法农杆菌转化法 易感染易感染_植物和植物和_植物，对大多数植物，对大多数_植植物没有感染能力。物没有感染能力。原因原因1 1：农杆菌对农杆菌对_双子叶植物细胞分泌双子叶植物细胞分泌_化合物含化合物含有有趋化性趋化性，从而表现出感染双子叶植物，从而表现出感染双子叶植物_性；性；双子叶双子叶裸子裸子酚类酚类特异特异单子叶单子叶原因原因2 2：农杆菌农杆菌_质粒上质粒上_能够转移到受体细胞，并整能够转移到受体细胞，并整合到受体细胞合到受体细胞_上。上。T-DNAT-DNA染色体染色体DNADNATiTi受损伤受损伤第38页45.45.农杆菌转化法农杆菌转化法详细过程是什么详细过程是什么？将目标基因插入到农杆菌将目标基因插入到农杆菌_上；上；将含目标基因重组将含目标基因重组TiTi质粒导入质粒导入_；将将_导入植物细胞；导入植物细胞；目标基因随目标基因随_插入到植物细胞插入到植物细胞_上；上；筛选出筛选出_植物细胞；植物细胞；对含有目标基因植物细胞进行对含有目标基因植物细胞进行_；经过经过_和和_过程，取得转基因植株；过程，取得转基因植株；对转基因植株进行对转基因植株进行_水平判定。水平判定。TiTi质粒质粒T-DNAT-DNA农杆菌农杆菌含重组含重组TiTi质粒农杆菌质粒农杆菌T-DNAT-DNA染色体染色体DNADNA导入了目基因植物组织培养植物组织培养脱分化脱分化再分化再分化个体生物学个体生物学第39页第41页46.46.农杆菌转化法中共有几次拼接和几次导入？农杆菌转化法中共有几次拼接和几次导入？47.47.目标基因插入到植物染色体目标基因插入到植物染色体DNADNA上，有何作用？上，有何作用？48.48.把目标基因导入单子叶植物中惯用方法是什么？把目标基因导入单子叶植物中惯用方法是什么？49.49.我国转基因抗虫棉采取是何种导入方法？我国转基因抗虫棉采取是何种导入方法？两次拼接，两次导入两次拼接，两次导入第一次拼接：是将第一次拼接：是将目标基因目标基因拼接到拼接到TiTi质粒质粒T-DNAT-DNA中间部位；中间部位；第二次拼接：（非人工操作）是将第二次拼接：（非人工操作）是将含有目标基因含有目标基因T-DNAT-DNA拼接到受拼接到受体细胞体细胞染色体染色体DNADNA上；上；第一次导入：是将含目标基因第一次导入：是将含目标基因TiTi质粒导入质粒导入农杆菌农杆菌；第二次导入：是含重组第二次导入：是含重组TiTi质粒农杆菌导入质粒农杆菌导入植物细胞。植物细胞。使目标基因遗传特征，得以维持和稳定表示使目标基因遗传特征，得以维持和稳定表示基因枪法基因枪法花粉管通道法花粉管通道法第42页50.50.农杆菌转化法取得转基因植物，需要用到哪些生物工程技术？农杆菌转化法取得转基因植物，需要用到哪些生物工程技术？51.51.将目标基因导入动物细胞最惯用、最有效方法是什么？将目标基因导入动物细胞最惯用、最有效方法是什么？52.52.显微注射技术基本操作程序是什么？显微注射技术基本操作程序是什么？细菌培养技术；细菌培养技术；基因工程技术；基因工程技术；植物组织培养技术植物组织培养技术显微注射显微注射技术技术胚胎胚胎移植移植显微显微注射注射分裂分裂分化分化妊娠妊娠分娩分娩含目标基因含目标基因表示载体表示载体受精卵受精卵早期早期胚胎培养胚胎培养输卵管输卵管或子宫或子宫转基因转基因动物动物对胚胎进行对胚胎进行质量检验质量检验第43页53.53.为何早期基因工程都用原核生物作为受体细胞？为何早期基因工程都用原核生物作为受体细胞？54.54.应用最广泛原核生物受体细胞是什么？应用最广泛原核生物受体细胞是什么？55.55.大肠杆菌细胞最惯用转化方法是什么？大肠杆菌细胞最惯用转化方法是什么？56.56.用用CaCa2+2+处理大肠杆菌细胞目标是什么？处理大肠杆菌细胞目标是什么？57.57.处于该生理状态细胞，称为何？处于该生理状态细胞，称为何？58.58.怎样使重组表示载体进入感受态细胞？怎样使重组表示载体进入感受态细胞？单细胞；单细胞；繁殖快；繁殖快；遗传物质相对较少遗传物质相对较少大肠杆菌大肠杆菌CaCa2+2+处理法处理法使细胞处于一个能吸收周围环境中使细胞处于一个能吸收周围环境中DNADNA分子生理状态分子生理状态感受态细胞感受态细胞将重组表示载体将重组表示载体DNADNA分子溶于分子溶于缓冲液缓冲液中，与感受态细胞混合，中，与感受态细胞混合，在一定在一定温度温度下促进感受态细胞吸收下促进感受态细胞吸收DNADNA分子，完成转化。分子，完成转化。第44页60.60.总结目标基因导入受体细胞方法？总结目标基因导入受体细胞方法？受体细胞受体细胞导入方法导入方法植物细胞植物细胞动物细胞动物细胞原核细胞原核细胞农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法显微注射法显微注射法CaCa2+2+处理法处理法61.61.重组质粒导入受体细胞操作，能确保全部受体细胞都能成功导重组质粒导入受体细胞操作，能确保全部受体细胞都能成功导入目标基因吗？入目标基因吗？受体细胞中没有导入任何质粒；受体细胞中没有导入任何质粒；受体细胞中导入了不含目标基因质粒；受体细胞中导入了不含目标基因质粒；受体细胞中成功导入了重组质粒。受体细胞中成功导入了重组质粒。第45页62.62.怎样对受体细胞中是否导入了目标基因进行检测和筛选？怎样对受体细胞中是否导入了目标基因进行检测和筛选？63.63.目标基因能否在真核细胞中稳定遗传关键是什么？目标基因能否在真核细胞中稳定遗传关键是什么？64.64.怎样检测转基因生物染色体怎样检测转基因生物染色体DNADNA上是否插入了目标基因？上是否插入了目标基因？65.65.DNADNA分子杂交技术关键是什么？分子杂交技术关键是什么？66.66.怎样制备探针？怎样制备探针？依据表示载体中标识基因特点，利用选择性培养基进行筛选依据表示载体中标识基因特点，利用选择性培养基进行筛选采取采取DNADNA分子杂交技术分子杂交技术转基因生物转基因生物_上是否插入了目标基因上是否插入了目标基因染色体染色体DNADNA制备制备DNADNA探针探针将目基因片段用放射性同位素做标记第46页67.67.DNADNA分子杂交技术基本程序是什么？分子杂交技术基本程序是什么？提取出转基因生物提取出转基因生物_；把含目标基因把含目标基因DNADNA片段，用放射性同位素等作标识，以此做为片段，用放射性同位素等作标识，以此做为_；将探针和转基因生物基因组将探针和转基因生物基因组_；若显示出若显示出_，表明，表明_已插入染色体已插入染色体DNADNA中。中。基因组基因组DNADNA探针探针杂交杂交杂交带杂交带目基因怎样检测目基因是否转录除了mRNA？DNA-RNADNA-RNA分子杂交技术分子杂交技术提取出转基因生物提取出转基因生物_；用放射性同位素等作标识目标基因，做为用放射性同位素等作标识目标基因，做为_；将将DNADNA探针和转基因生物探针和转基因生物_杂交；杂交；若显示出若显示出_，表明目标基因已经，表明目标基因已经_。mRmRNANA探针探针杂交带杂交带转录出了转录出了mRNAmRNAmRmRNANA第47页69.69.怎样检测目标基因是否翻译成了蛋白质？怎样检测目标基因是否翻译成了蛋白质？70.70.翻译出蛋白质，是否意味着转基因生物完全满足生产要求？翻译出蛋白质，是否意味着转基因生物完全满足生产要求？71.71.怎样确定转基因植物是否含有抗性以及抗性程度？怎样确定转基因植物是否含有抗性以及抗性程度？72.72.总结目标基因检测和判定总结目标基因检测和判定方法方法？73.73.基因工程育种和常规育种相比，有哪些优势？基因工程育种和常规育种相比，有哪些优势？还需要做个体生物学水平判定还需要做个体生物学水平判定抗原抗原-抗体杂交抗体杂交做抗虫或抗病接种试验（做抗虫或抗病接种试验（抗性接种试验抗性接种试验）能定向改造生物遗传性状；能定向改造生物遗传性状；克服了远缘杂交不亲和障碍；克服了远缘杂交不亲和障碍；能缩短育种周期。能缩短育种周期。第48页目基因受体细胞受体细胞表示载体表示载体检测和判定检测和判定获取获取 方法