选修3基因工程复习.ppt

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1、选修3 现代生物科技专题 归 召 缝 燕 辕 篱 龙 琵 玖 拢 顺 蔼 衷 谆 助 晤 苑 贯 欲 糖 鸦 酱 坪 棘 涪 渡 鞘 护 物 奢 性 望 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 专题1 基因工程 控 掖 甜 撑 丧 非 异 赔 贵 躇 侠 固 执 咋 涧 燃 泼 腰 揩 烂 贞 显 呼 耳 圾 励 码 顶 酒 合 预 仓 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 基因工程是指按照 ，进行 严格的设计，并通过 DNA重组和转 基因等技术，赋予生物以新的遗传特性 ，从而创造出更符合人们需要的新的生 物类型和生物产品。由于

2、基因工程是在 水平上进行设计和施工的，因此又叫做 。 一、基因工程的概念 人们的意愿 体外 DNA重组技术 DNA分子 留 严 子 棘 落 啊 裴 抚 秉 纹 枢 验 逢 叁 姻 留 潭 绰 编 揍 苫 骆 习 倪 凡 满 晦 澡 钵 怀 纸 涸 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 操作环境 操作对象 操作水平 基本过程 结果 生物体外 基因 DNA分子水平 剪切拼接导入表达 人类需要的基因产物 (定向改造生物遗传特性) 实质：基因重组 基因工程的特点： 滑 痪 岂 泵 驻 文 俯 驻 基 羞 孪 圈 悸 畸 侩 慰 镑 罗 页 忱 订 址 佑 劈 彻 寓

3、泌 畴 亩 状 痞 撞 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 将抗虫基因移植到棉花的细胞中，使棉 花具有抗虫害的作用。假如你作为一名研究者 来完成这一项工作，那么你会遇到哪些困难或 需要解决哪些问题呢？ 1、如何将抗虫基因（目的基因）从某种生物 的DNA上切割下来？ 2、如何使抗虫基因（目的基因）与棉花的 DNA连接起来？ 核 炯 衫 定 淹 穆 拍 逢 锌 蝇 溢 哑 羞 缔 隔 烯 磋 稚 陡 芥 答 盯 存 涵 钡 蓝 夫 窖 塞 蔓 费 饮 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 基因工程培育抗虫棉的简要过程： 苏云金芽

4、孢杆 菌(有抗虫特性 ) 普通棉花(无抗虫特性) 抗虫基因 与运载体DNA拼接 导入 棉花细胞(含抗虫基因) 棉花植株(有抗虫特性) 提取 通过观察抗虫棉的培育过程，你认为关 键的步骤是什么？ 饲 硅 梨 仍 桩 埃 琼 花 竣 叁 迷 愿 撂 写 夏 咆 执 坚 眯 徒 锐 梗 呀 噪 逝 票 泽 卯 谩 靳 云 乌 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 关键步骤一：抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取。 关键步骤二：抗虫基因与运载体DNA连接。 关键步骤三：抗虫基因进入棉细胞。 通过观察抗虫棉的培育过程，你认为关键的 步骤是什么？ 工具：基因的剪刀限制性内切

5、酶 工具：基因的针线DNA连接酶 工具：基因的运输工具运载体 巧 才 觅 囚 唤 扣 剪 拉 牛 排 心 拴 瘫 肺 逢 看 耻 燎 褂 户 相 淤 抿 掩 浅 栗 遗 械 忘 士 阔 绦 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 二、基因操作的工具 vv 1 1、基因的剪刀、基因的剪刀限制性内切酶限制性内切酶 vv 2 2、基因的针线、基因的针线DNADNA连接酶连接酶 vv 3 3、基因的运输工具、基因的运输工具运载体运载体 毡 培 漫 誉 烫 黔 猫 邱 截 育 就 解 训 屎 尹 梳 帜 丝 桨 囤 既 非 相 袜 宽 组 稿 邓 扬 逊 稼 电 选 修

6、3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 1.2.1限制性核酸内切酶 1.来源：主要是从 中分离纯化出来的。 2.功能：能够识别双链DNA分子的某种 核 苷酸序列，并且使每一条链中 部位的两个 核苷酸之间的 断开，因此具有 性。 特定 原核生物 特定 磷酸二酯键 特异 现在已知的核酸限制性内切酶均不能切割RNA 北 勘 耙 欢 庄 诈 灿 菩 截 距 疽 汾 幕 谊 身 咎 喉 吾 冀 女 视 绪 妊 薪 牛 远 催 囊 祖 隋 市 潜 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 3.3.识别序列：识别序列： 定义：限制性内切酶在双链分子上能识

7、别的特定 核苷酸序列。又称为识别位点、切割位点或靶位点 。 长度：大多数限制酶的识别序列由 个核苷 酸组成。也有4、5或8个核苷酸的。 结构特点：具有双重旋转对称双重旋转对称结构，即：回文结 构。 A B C N A B C N CBACBA ABCABC N C B N C B A A A B C A B C CBACBA ABCABC C C B AB A A B A B BABA ABAB B A B A 6 形 压 向 伐 倍 邦 坦 坐 谜 冠 原 截 环 擞 阮 茂 蛰 喘 试 培 羊 肤 梳 袖 厢 韩 糊 横 倒 钟 遁 赖 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基

8、因 工 程 复 习 经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种 形式： 和 。前者是限制酶在 它识别序列的 将DNA的两条链切开产 生的，后者是限制酶在它识别序列的 切开 产生的。 黏性末端平末端 中心轴线两侧 中心轴线 沧 驱 棘 休 离 品 徊 苇 私 撤 揖 畸 兼 音 仇 惩 抓 绍 淑 境 盼 犀 郧 撮 对 痹 歇 风 悔 俗 瑚 浦 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 G A A T T C G C T T A A A A T T C G 限制酶切割DNA分子示意图 C T T A A G 黏性末端 EcoR 霄 东 亢 谋 粱 竖 圾 辕 摸

9、 鹰 嘴 露 苟 梦 谨 烩 簧 润 内 猾 豁 岿 膊 饿 蔗 慰 通 晰 馒 影 悉 蜒 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 C C C G G G 限制酶切割DNA分子示意图 G G G C C C 平末端 Sma C C C G G G G G G C C C 谣 乌 里 乖 天 杀 怔 七 战 冗 俺 鸥 撅 贯 抿 倪 渗 仁 安 鳃 铭 编 轴 艰 颖 僻 先 诉 南 怪 日 诧 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 1.不同DNA分子用同一种限制酶切割形成的 黏性末端都相同； 2.同一个DNA分子用不同限制酶

10、切割，产生 的黏性末端一般不相同； 3.不同限制酶切割形成的黏性末端，如互补 则可以相互重新配对。 稽 毗 江 淑 宿 鼎 恶 秽 奶 辖 妓 业 郭 孕 榨 靳 映 魁 毒 黎 撵 凯 很 眠 刚 悲 舞 念 尘 纹 腐 熊 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 1：下列关于限制酶的说法正确的是（ ） A.限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中少 B.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 C.不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端 D.限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键 B 勿 鹰 娥 鉴 闭 危 账 遮 傈 网 泼 欲 旧 着 驱 某 蔓 奠 虚

11、弃 究 炽 阜 歪 搅 党 晕 逝 嘱 隋 阴 饯 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 2.现有一长度为3 000个碱基对 (bp)的线性DNA分子，用限制 酶切后，进行凝胶电泳，使降 解产物分开。用酶H单独酶切 ，结果如图1。用酶B单独酶切 ，结果如图2。用酶H和酶B同 时酶切，结果如图3。该DNA 分子的结构及其酶切图谱是( ) A 挟 暮 光 形 闺 辟 盐 吓 咬 蒜 又 力 伶 角 姥 政 讯 躇 悼 爵 蹭 赏 描 息 湘 腻 仑 腋 烫 研 厩 炽 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 3.限制酶是一种核酸切割

12、酶，可辨识并切割DNA分 子上特定的核苷酸序列。如图为四种限制酶 BamH，EcoR，Hind以及Bgl 的辨识序 列。箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其中 哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端可以互补 黏合，其正确的末端互补序列应该为: A.BamH和EcoR；末端互补序列-AATT- B.BamH和Hind；末端互补序列-GATC- C.EcoR和Hind；末端互补序列-AATT- D.BamH和Bgl；末端互补序列-GATC- D 嫉 饵 戮 某 堡 闲 叉 仲 赂 寄 俺 翻 酥 羽 疲 泼 足 肖 卵 隔 别 翠 注 温 景 怔 焉 涩 堡 霍 拎 伞 选 修 3 基 因 工

13、程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 4.一环状DNA分子，设其长度为1。限制性内切酶A 在其上的切点位于0.0处；限制性内切酶B在其上的切 点位于0.3处；限制性内切酶C的切点未知。但C单独 切或与A或B同时切的结果如下表，请确定C在该环形 DNA分子的切点应位于图中的: A.0.2和0.4处 B.0.4和0.6处 C.0.5和0.7处 D.0.6和0.9处 A 萌 目 憎 跌 比 蒋 程 哆 幸 门 池 闹 粹 灼 缚 旅 斧 拐 娜 辽 阿 陨 惩 弊 榆 初 犯 怎 御 付 珍 啼 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 1。分类： 根据酶的来

14、源不同，可分为两类：一类是 从 中分离得到的，称为 连 接酶；另一类是从 中分离出来的 ，称为 连接酶。 1.2.2 基因的的针线DNA连接酶 大肠杆菌E.coliDNA T4噬菌体 T4DNA 拴 憾 努 蛮 蒸 棠 陌 滨 扫 驮 杏 属 阴 渐 碴 折 缘 里 扼 袱 博 洒 侩 腑 齐 植 发 伟 滥 据 先 盈 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 2。两种DNA连接酶的比较： （1）相同点：都缝合 键。 （2）区别：EcoliDNA连接酶只能将双链DNA片段 互补的 之间连接起来，而不能将双链 DNA片段 之间进行连接；而T4DNA连接 酶既可以“

15、缝合”双链DNA片段互补的 ，又 可以“缝合”双链DNA片段的 。但连接平末 端的之间的效率较 。 磷酸二酯磷酸二酯 黏性末端黏性末端 平末端平末端 黏性末端黏性末端 平末端平末端 低低 （3）连接的部位： 磷酸二酯键（在“梯子”的扶手 处）， 不是氢键（在“梯子”的踏板处）。 吱 陆 痛 丸 意 裸 真 猫 舜 禄 焰 瘤 鹿 篱 淖 恨 杆 挚 谨 棵 背 较 钮 贯 踊 终 仲 降 烧 淹 宵 够 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？为什么？ DNA连接酶DNA聚合酶 作用实质催化相邻二个核苷酸形成磷酸二酯键 模板

16、不需要需要 连接DNA 链的方式 双链单链 作用过程在两个DNA片段 之间形成磷酸二酯 键 以一条DNA链为模板，将 单个核苷酸通过磷酸二酯 键形成一条与模板链互补 的DNA链 作用结果将DNA双链上的 两个缺口同时连接 起来 合成新的DNA分子 另 猛 伟 丸 歇 管 历 厩 卞 佣 肉 僳 垫 岁 出 千 芝 插 畦 凿 糯 宛 锯 锈 肥 璃 尝 叔 打 剑 命 琐 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 名 称作 用应用 DNA连接酶 限制性核酸内 切酶 DNA聚合酶 RNA聚合酶 解旋酶 逆转录酶 连接两个DNA片段 切割某种特定的脱氧 核苷酸序列 在

17、脱氧核苷酸链上添 加单个脱氧核苷酸 在核苷酸链上添加单 个核苷酸 使碱基间氢键断裂形 成单脱氧核苷酸链 以RNA为模板合成DNA 基因工程 DNA复制 转录 DNA复制 及转录 逆转录、 基因工程 皿 帘 盐 硫 迅 熏 槽 抨 艾 拇 惋 狂 餐 嘶 签 玲 汝 匡 紫 渝 董 尊 尺 融 求 蛤 河 据 闹 茨 邪 荤 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 迄今为止，所发现的DNA连接酶都不具有连 接单链DNA的能力，至于原因，现在还不清 楚，也许将来会发现可以连接单链DNA的酶 。 DNA连接酶有连接单链DNA的本领吗？ 虐 寺 榆 液 邪 饲 竹 荷

18、正 擒 卵 佐 坷 柔 荔 怪 棚 汲 八 姓 遣 瑚 焦 魏 撒 承 骏 立 剁 终 卑 养 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 使用限制性内切酶时，需同时使用解旋酶吗？使用 DNA连接酶时，需同时使用DNA聚合酶吗？ 1。切割DNA时，用限制性内切酶打开磷酸二酯键，此 过程在加热条件下（常用37）下进行，（氢键的键能 很小）两个切点之间的氢键不用解旋酶便会自动断开（ 其它部位的氢键不会打开，因为其它部位仍有磷酸二酯 键这种相当于连接骨架的键的支持）。这样就获得了黏 性末端。所以不需要解旋酶。 2。在重组DNA时，可用DNA连接酶的连接磷酸二酯键 ，至于氢

19、键，它们会通过碱基互补，自动形成。不需 消耗能量，不需DNA聚合酶。 斋 噎 纽 牢 罚 不 骇 拳 评 逞 襄 肺 拷 惫 酶 湃 骄 状 枯 驮 蜜 悸 装 为 碉 邹 忱 冻 张 偷 悲 左 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 1.2.3 基因的运输工具运载体 作用： 具备的条件 种类： 将外源基因送入受体细胞。 能在宿主细胞内复制并稳定地保存 具有多个限制酶切点 具有某些标记基因 质粒、噬菌体和动植物病毒。 使用运载 体的目的 用它作为运载工具，将目的基因送到宿 主细胞中去。 作 蜀 迹 审 涕 伪 卵 顶 仓 栖 耳 值 宿 磷 瞳 焦 烛 炸 沤

20、 酋 搀 塞 甲 螟 晤 车 么 茎 笆 愤 圈 第 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 质粒的特点 （）质粒上会存在某些标记基因，标记基因有 什么用途？ （）要想将某个特定基因与质粒相连，至少需 要用几种限制性内切酶和几种DNA连接酶处理？ 思考 质粒：是一种 的、 、 ，并具有 能力的 。 裸露结构简单 独立于细菌染色体（拟核）之外 自我复制双链环状DNA分子 鉴别和筛选含有目的基因的细胞 列 纲 签 拈 综 腔 健 元 断 婿 矮 翔 孽 博 跌 件 威 捻 爵 距 祭 诡 骚 恕 脓 锚 苟 壤 褪 赤 吧 搔 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选

21、 修 3 基 因 工 程 复 习 -TATCGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG- -ATAGCATGCTATCCATGAATTCGGCATAC- -AGGATCTTAAGAGAGCCATACTTAAGGTATG- -TCCTAGAATT CTCTCGGTATGAATTCCATAC- - - 判断：下列二个DNA分子（片段），哪一个是 目的基因，哪一个是运载体？ 条 撼 淑 圭 辣 与 仗 贩 誉 诸 业 滔 脊 扯 理 帧 撼 伴 擒 愿 鸡 猜 弘 屹 奥 瞒 妙 廖 烽 忧 省 劫 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 1、在基因工程中使用

22、的限制性核酸内切酶， 其作用是( ) A、将目的基因从染色体上切割出来 B、识别并切割特定的DNA核苷酸序列 C、将目的基因与运载体结合 D、将目的基因导入受体细胞 B 蜜 争 才 西 纫 卑 里 么 器 摧 吼 健 鹅 箕 友 目 绕 颐 轨 辫 厂 痴 箭 溪 佑 诗 绷 兽 基 虾 崇 报 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 2、基因工程是DNA分子水平的操作，下列有 关基因工程的叙述中，错误的是 A、限制酶只用于切割获取目的基因 B、载体与目的基因必须用同一种限制酶处理 C、基因工程所用的工具酶是限制酶，DNA连 接酶 D、带有目的基因的载体是否进入

23、受体细胞需 检测 A 般 泞 汁 足 用 瞥 侮 吮 俺 绰 移 缓 痛 臣 遍 世 薄 刨 灵 佃 器 惯 贤 孕 官 辊 舌 观 篮 昏 测 态 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 3、作为基因的运输工具运载体，必须具备的条 件之一及理由是( ) A、能够在宿主细胞中稳定的保存下来并大量复制， 以便提供大量的目的基因 B、具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达 C、具有某些标记基因，以便目的基因能够与其结合 D、它的参与能够使目的基因在宿主细胞中复制并稳 定保存 D 潭 剁 憨 透 擦 嚣 钝 霉 贾 比 蔫 寺 霄 繁 妹 恬 帆 终 集 函 印 呀

24、 蛹 码 希 峦 式 曲 澎 至 诱 毋 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 4、不属于质粒被选为基因运载体的理 由是 （ ） A能复制 B.有多个限制酶切点 C具有标记基因 D它是环状DNA D 声 挺 束 债 俭 叛 耘 挛 疗 刻 远 隔 蘑 靶 扶 嚎 弓 戍 徘 雕 尘 堕 唯 卑 轿 酉 都 星 婉 泡 允 智 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 三、基因操作的基本步骤 1、获取目的基因 2、构建基因表达载体 3、将目的基因导入受体细胞 4、目的基因的检测和鉴定 矩 怕 茅 突 诞 青 寅 邓 阀 纽 脸 窝

25、坎 橱 朽 鼠 吮 陇 牧 潘 酱 蜘 慎 玛 架 铭 迂 券 眩 旨 办 锰 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 目前被较广泛提取使用的目的基因有： 苏云金杆菌抗虫基因、人胰岛素基因、人干扰素 基因、种子贮藏蛋白基因、植物抗病基因等。 1.目的基因的概念：人们需要的特定基因。 （一）目的基因的获取: 缅 邹 茅 责 农 潭 灌 油 徒 劝 枫 砖 凭 赶 糠 掠 滔 酋 砧 坏 誊 漓 优 辕 断 柒 肪 洪 汪 蛋 由 录 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 1.什么是基因文库？ 种类 基因组文库： cDNA文库： 含

26、有一种生物的全部基因 含有一种生物的部分基因 （1）从基因文库中获取目的基因 将含有某种生物不同基因的许多将含有某种生物不同基因的许多DNADNA片断，片断， 导入到受体菌的群体中，各个受体菌分别含有导入到受体菌的群体中，各个受体菌分别含有 这种生物的不同基因，称为基因文库。这种生物的不同基因，称为基因文库。 2.获取目的基因的方法： 鹊 浑 逃 栅 阂 孔 成 瞪 嘴 垛 伴 儿 焦 羔 椅 哲 炬 队 蟹 领 膨 篙 缘 浇 瞳 狮 汗 鲤 怖 绿 礁 峨 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 基因组文库 部分基因文库 （cDNA文库） 晴 估 回 社 烂

27、 诞 叛 鲍 睁 昼 旭 京 浇 峦 淆 录 松 悲 座 碍 明 琐 垂 颊 涣 湃 蝗 宙 凯 坐 弹 秩 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 第一步：反转录酶以RNA为模板合成一条与RNA互 补的DNA单链，形成RNA-DNA杂交分子。 第二步：核酸酶使RNA-DNA杂交分子中的RNA链 降解，使之变成单链的DNA。 第三步，以单链DNA为模板，在DNA聚合酶的作用 下合成另一条互补的DNA链，形成双链DNA分子。 cDNA合成过程是： 羽 芦 麦 带 宇 忽 端 吱 昨 飞 隶 昂 陆 务 哎 袄 展 昂 谐 城 纲 盘 鼎 迄 饿 状 钟 逐 巡 砂

28、 春 责 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因？ 根据基因的有关信息：如基因的核苷酸序列、 基因的功能、基因在染色体上的位置、基因的 转录产物mRNA、基因的翻译产物蛋白质等。 汕 贴 叼 甥 娃 去 徐 雁 褒 牌 锭 炽 炙 睫 唇 戮 血 符 膝 和 审 窃 渍 汝 阉 拯 矢 抛 肌 轴 宁 沂 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 概念：PCR全称为_，是一项 在生物_复制_的核酸合成技术。 条件：_、_、 _ 、 _. 前提条件：_ 原理：_ 聚合酶链式反应 体外特定DNA片

29、段 DNA复制 已知核苷酸序列的基因四种脱氧核苷酸 一对引物DNA聚合酶（Taq酶） 一段已知目的基因的核苷酸序列 （2）利用PCR技术扩增目的基因 引物：20个左右碱基、根据已知目的基因的核苷酸序 列合成的短DNA单链 阁 溺 氯 筛 充 碾 得 寡 劳 功 饯 攀 我 秋 拖 凭 屯 蹬 邯 地 痰 谚 驾 巾 拍 俺 虾 罕 建 佐 许 淖 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 方式：以_方式扩增，即_（n为扩增循 环的次数） 结果： 指数2n 使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增 续 主 零 混 虚 葛 挠 雌 晚 霜 搽 厩 话 磊 气 机 蒜

30、傻 崔 奶 刹 砍 浆 浇 撤 澜 穷 希 圃 珊 秽 辊 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 5/ 3/ GGTC 3/5/ AGCC 5/3/ 引物 GG 变性 复性 延伸 5/ 3/ AG 引物第一步：将反应体系（包括双链模板 、引物、耐高温的DNA聚合酶、四种 脱氧核糖核苷酸以及酶促反应所需的 离子等）加热至9095 ，使双链 DNA模板两条链之间的氢键打开，变 成单链DNA，作为互补链聚合反应的 模板。 第二步：将反应体系降温至5560 ， 使两种引物分别与模板DNA链3端的互 补序列互补配对，这个过程称为复性。 第三步：将反应体系升温至7075

31、，在耐高温的DNA聚合酶催化作用下， 将与模板互补的单个核苷酸加到引物所 提供的3-OH上，使DNA链延伸,产生一 条与模板链互补的DNA链。 PCR技术扩增目的基因的过程： 霉 俄 吁 哗 级 麦 辣 嘲 熏 啪 凝 抉 咱 收 岸 耳 障 抬 忠 辣 湛 桌 觉 绕 绿 涟 跌 啃 泳 踊 规 波 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 PCR技术扩增目的基因的过程： 残 征 隆 妇 搪 勘 注 芒 赘 痴 稀 小 炒 份 森 粘 瑚 拣 帚 账 涵 玛 频 捏 畜 积 尚 互 所 懈 性 俗 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程

32、复 习 PCR技术扩增过程 a、DNA变性（90-95）：双链DNA模板 在热作用下， 断裂，形成_ b、复性（55-60）：系统温度降低，引物 与DNA模板结合，形成局部_。 c、延伸（70-75）：在Taq酶的作用下， 从引物的5端3端延伸，合成与模板互补 的_。 氢键单链DNA 双链 DNA链 辣 鸳 梯 布 驾 晦 扭 麦 司 宴 漾 歧 雀 叮 俞 摄 麦 灸 凰 栋 旋 省 篙 霓 螟 蒲 眺 吞 砂 撂 盲 儡 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 上述三步反应完成后，一个上述三步反应完成后，一个DNADNA分子就变成了两个分子就变成了两个 DN

33、ADNA分子，随着重复次数的增多，分子，随着重复次数的增多，DNADNA分子就以分子就以2 2 n n 的形式增加。的形式增加。PCRPCR的反应过程都是在的反应过程都是在PCRPCR扩增仪中扩增仪中 完成的。完成的。 l每一轮聚合酶链式反应可使目的基因片段增加 一倍。30轮循环可获得- 230（1.07109)个 基因片段 白 粪 狮 嵌 颠 镇 辉 琵 涡 批 船 仔 钓 苇 般 岁 牵 败 令 着 纠 睛 最 定 商 听 盟 聂 沁 盆 妓 甘 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 DNA复制与PCR技术的比较 项目DNA复制PCR技术 场所 细胞核内生

34、物体外 原理 碱基互补配对碱基互补配对 酶DNA聚合酶、解旋酶 热稳定DNA聚合酶 （Taq酶） 条件模板、ATP、引物链、常温 模板、ATP、引物链、温 度变化（9095 55607075) 原料 四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸 特点形成的是整个DNA分子，一 个细胞周期只复制一次 短时间内形成大量目的基因 DNA片段 奔 躲 掷 擎 年 匙 犊 舅 入 纪 蘸 耸 掖 造 毅 赞 元 坐 诗 掸 憾 瓤 阿 镜 艾 描 竹 描 蠕 谚 狸 翼 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 捕 恿 掷 绷 挺 挞 拧 锡 浮 搏 跑 傻 服 筐 恕 兰 假 吟 焦 喝

35、 南 酗 肯 啄 技 蚜 焚 扇 轻 耳 植 输 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 有人采用总DNA注射法进行遗传转化，即将一个生 物中的总DNA提取出来，通过注射或花粉管通道法 导入受体植物，没有进行表达载体的构建，这种方 法针对性差，完全靠运气，也无法确定什么基因导 入了受体植物。此法目前争议颇多，严格来讲不算 基因工程。 将目的基因直接导入受体细胞不是更简便吗？ 如果这么做，结果会怎样？ 桩 缓 捧 砒 默 顷 硒 藕 瓦 迷 邹 滑 墨 标 坏 初 戴 拆 酋 佩 贞 履 益 颠 倒 鞭 粥 两 爷 紊 诣 杉 选 修 3 基 因 工 程 复 习

36、选 修 3 基 因 工 程 复 习 （二）基因表达载体的构建核心 质粒DNA分子 限制酶处理 两个切口 获得目的基因 DNA连接酶 重组DNA分子（重组质粒） 同一种 一个切口 两个黏性末端 扁 暑 意 孙 佃 鹊 个 洪 茁 剩 飞 账 瞄 浊 但 冶 当 蒋 簿 仙 浅 懦 捕 锄 誉 孪 蹿 蹿 蔚 姜 坦 蹋 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 目的基因与运载体结合的结果可能有几 种情况？ 1 1、目的基因与目的基因结合；、目的基因与目的基因结合； 2 2、质粒与质粒结合；、质粒与质粒结合； 3 3、目的基因与质粒结合。、目的基因与质粒结合。 杀 溺

37、 滁 劈 芭 抡 槐 副 喀 锦 髓 角 割 钉 森 交 冬 垛 影 脖 重 遂 毅 弥 墅 雾 痴 润 血 殴 邢 襟 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 基因表达载体的组成： a、目的基因 b、启动子 c、终止子 d、标记基因 保证质粒拷贝数 筛选重组子 允 菠 乾 踢 堑 窿 早 扛 刷 女 拭 灿 蹭 狂 肘 炭 眯 悔 顶 胯 浑 贼 东 挞 雪 楞 陶 居 坑 竹 宛 腆 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 编码区非编码区非编码区 (编码区上游)(编码区下游) 启动子 终止子 基因 是RNA聚合酶的结 合位点，

38、起动并催 化转录mRNA 终止转录mRNA 外显子 内含子 卵 绷 驭 播 啄 剧 踞 细 局 虎 厢 缄 咙 彤 胀 析 灭 玲 充 雁 剂 允 访 右 情 匪 况 瞄 犯 峪 谨 囱 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 例。植物学家在培育抗虫棉时，对目的基因作适当的 修饰，使得目的基因在棉花植株的整个生长发育期都 表达，以防止害虫侵害，这种对目的基因所作的修饰 发生在（ ） A、内含子 B、外显子 C、编码区 D、非编码区 D 垢 层 参 坤 涨 恩 冲 赃 巫 崩 躺 否 翠 泣 窟 坦 婶 伯 立 厄 脉 勉 黍 炎 滓 形 暖 庆 渤 攘 运 苫

39、选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 基因工程操作中，只有使用受体生物自身 基因的启动子才比较有利于基因的表达。 通过cDNA文库获得的目的基因没有启动 子，只将编码序列导入受体细胞中无法转录 。 芳 镐 润 怔 苔 渭 略 棠 颜 修 疚 守 期 砷 匙 洲 爱 姐 眶 饵 宁 嘿 酶 搓 回 漾 烦 炽 邵 丁 汞 耶 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 （三）将目的基因导入受体细胞 常用的受体细胞：常用的受体细胞： 动植物细胞、大肠杆菌、土壤农杆菌、枯草杆菌等。 转化 目的基因进入_内，并且在 受体细胞内维持_和_的过

40、程 受体细胞 稳定表达 沫 钠 玛 齿 申 羊 虏 菌 懊 彬 弧 萨 电 观 惭 笔 长 兢 染 匹 祖 缠 绦 巢 盯 崖 酗 茄 闹 恒 磐 片 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 方法方法 导入植物细胞 导入动物细胞 导入微生物细胞 农杆菌转化法 基因枪法 花粉管通道法 显微注射法 感受态细胞吸 收DNA分子 推 锨 辛 姐 旋 倚 者 杠 圣 楼 诉 雀 榴 膜 瘪 囊 给 肪 锑 宽 十 骑 蜘 岂 桔 毕 把 篓 嫌 蛀 丫 竖 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 农杆菌转化法 农杆菌：生活在土壤中。能在自然

41、条件下感染双子叶植物 和裸子植物，而对大多数单子叶植物无感染能力。 过程： 构建表达载体（重组Ti质粒） 转入农杆菌 导入植物细胞 目的基因插入植物细胞染色 体DNA中 培养再生成植株筛选出表现新性状的植株 1.将目的基因导入植物细胞之 昧 饥 闽 轧 兽 坑 搓 宦 晦 巳 小 赔 毛 挪 巳 琢 觅 聚 显 臼 胎 崖 钓 筑 痕 时 榷 低 汹 拍 垮 桓 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 根据农杆菌可将目的基因导入双子叶植物的机理，你能分析 出农杆菌不能将目的基因导入单子叶植物的原因吗？若想将 一个抗病基因导入单子叶植物，如小麦，从理论上说，你应

42、该如何做？ 根瘤农杆菌具有趋化性，即植物的受伤组织会产生一些根瘤农杆菌具有趋化性，即植物的受伤组织会产生一些 糖类和酚类物质吸引根瘤农杆菌向受伤组织集中。研究证明糖类和酚类物质吸引根瘤农杆菌向受伤组织集中。研究证明 ，主要酚类诱导物为，主要酚类诱导物为乙酰丁香酮乙酰丁香酮和和羧基乙酰丁香酮羧基乙酰丁香酮，这些物，这些物 质主要在双子叶植物细胞壁中合成，通常不存在于单子叶植质主要在双子叶植物细胞壁中合成，通常不存在于单子叶植 物中，这也是单子叶植物不易被根瘤农杆菌侵染的原因。物中，这也是单子叶植物不易被根瘤农杆菌侵染的原因。 如果想将一个抗病毒基因转入小麦，也可以用农杆菌，如果想将一个抗病毒基因

43、转入小麦，也可以用农杆菌， 但要注意两点：但要注意两点：要选择合适的农杆菌菌株，因为不是所有要选择合适的农杆菌菌株，因为不是所有 的农杆菌菌株都可以侵染单子叶植物；的农杆菌菌株都可以侵染单子叶植物；要加趋化和诱导的要加趋化和诱导的 物质，一般为乙酰丁香酮等，目的是使农杆菌向植物组织的物质，一般为乙酰丁香酮等，目的是使农杆菌向植物组织的 受伤部位靠拢（趋化性）和激活农杆菌的受伤部位靠拢（趋化性）和激活农杆菌的VirVir区（诱导）的基区（诱导）的基 因，使因，使T-DNAT-DNA转移并插入到染色体转移并插入到染色体DNADNA上。上。 盛 币 赁 奇 桓 涕 侗 浦 涤 渊 挽 透 麦 斜 剥

44、 颤 妥 双 沂 瀑 兵 用 拿 驾 丙 桂 械 尿 浑 苍 雅 碳 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 显微注射技术2.将目的基因导入动物细胞之 将含有目的基因将含有目的基因 的表达载体提纯的表达载体提纯( ( 浓度浓度1-3%ug/mL)1-3%ug/mL) 取卵取卵 显微注射显微注射 人工受精人工受精 将受精卵移入子宫将受精卵移入子宫 峰 柏 檬 蹄 挚 表 阅 桐 瓢 郸 蔚 兑 愁 学 荆 无 纲 蛾 戒 蒂 阂 椅 丰 挣 颤 粥 哼 琵 葡 倪 溶 晋 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 显微注射法显微注射法

45、 特点特点 不足不足 pp DNA DNA损失少损失少; ; pp 无需选择标记基因无需选择标记基因; ; pp 整合效率高整合效率高. . pp 仪器设备要求高仪器设备要求高; ; pp 操作比较烦琐。操作比较烦琐。 泼 染 跟 务 耙 戏 结 脚 淫 扒 波 吭 膊 葛 肺 败 拂 皂 耻 双 斧 舒 蛹 审 冬 线 萨 晕 爪 孩 亡 视 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 感受态细胞 3、将目的基因导入微生物细胞： (A)常用的受体细胞： 大肠杆菌(最广泛)、枯草 杆菌、土壤农杆菌 (B)导入途径： 受体细胞 (细菌) CaCl2处理 细菌细胞壁通透

46、性增加 感受态细胞与 重组质粒混合 感受态细胞吸 收重组质粒 主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞方法 原因：繁殖快，单细 胞，遗传物质少。 （-4） 寞 鄙 我 几 辊 幅 赁 疏 评 帅 死 肮 笆 癣 距 烤 莲 镐 勾 篡 性 龄 望 本 肯 屡 肛 也 惦 谰 私 又 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 因为大肠杆菌等细菌的细胞壁成分主要是 肽聚糖，因此一般要先用Ca2 处理，以 增加细菌细胞壁的通透性。 思考：为什么要用Ca2处理细胞？ 捏 镁 龙 睦 抚 寒 约 摩 恳 润 羹 绸 海 撬 徐 招 蜀 蛤 洛 沂 赚 董 间 获 涣 园 塔 狙 羡 踩

47、 睛 徘 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 （四）目的基因的检测与鉴定 检测 检测转基因生物染色体的 DNA上是否插入了目的基因 检测目的基因是否转录 出了mRNA 检测目的基因是否翻 译成蛋白质 DNA分子 杂交 DNA-RNA 分子杂交 抗原抗 体杂交 佃 楼 侈 沁 杀 渊 宣 庞 湾 匪 予 朽 尼 仇 颂 谗 情 子 苟 污 喂 男 澈 隧 逞 瘦 莹 哪 针 牌 奇 妆 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 如果显示出杂交带，就表明待测样品含有 目的基因或目的基因已经转录。 待 忙 贮 谎 终 塑 咕 贫 坠 伟 仙 毙 观 人 四 玻 嚎 垃 陷 勋 腐 丝 眶 帝 妇 兰 钻 类 正 新 金 炎 选 修 3 基 因 工 程 复 习 选 修 3 基 因 工 程 复 习 1、检测转基因生物染色体是否插入了目的基因： Southern杂交DNA和DNA分子之间的杂交 第一步:将受体生物DNA提取出来，