二轮复习：基因工程概要课件

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,*,二轮复习专题：基因工程与蛋白质工程,二轮复习专题：基因工程与蛋白质工程,真题回顾：,判断,正,误,(1)自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上，属于,基因工程,。（2010全国卷，5D,(2)外源DNA必须位于,重组质粒,的启动子和终止子之间才能进行复制(2013安徽卷，6B)。,(3)一种,限制酶,只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列(2012全国卷，4A),（4）利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入受体细胞（2012 浙江卷,6C）,(5)应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达。（2011四川卷，5D）,（6）动物的生长激素基因转入植物后不能表达。（2010江苏卷，18C）,真题回顾：判断正误,基因工程,限制酶、DNA连接酶、载体,基本工具,诞生,延伸,蛋白质工程,应用,基本操作程序,考点构建：,（1）目的基因的获取,（2）基因表达载体的构建,（3）将目的基因导入受体细胞,（4）目的基因的检测与鉴定,植物：抗虫、抗病、抗逆；,动物：加快生长、生产药物等,基因工程药物,基因治疗,练一练：学案例2+P4,3,基因工程限制酶、DNA连接酶、载体基本工具诞生延伸蛋白质工程,典例分析有关限制酶,问题1：能不能选用SmaI切割外源DNA和质粒？,问题2：若只使用EcoRI一种限制酶切割外源DNA和质粒，构建基,因表达载体时，可以形成哪些产物？,问题3：若用BamHI和HindIII两种限制酶切割外源DNA和质粒，,构建基因表达载体时，可以形成哪些产物？,问题4：若用两种限制酶与选用一种限制酶切割对比，有什么优点？,问题5：在构建基因表达载体时，限制酶的选择上要注意哪些问题？,例1 就限制酶的选择，回答以下问题,用一种限制酶处理，易出现质粒和目的基因,自身环化,，和质粒与目的基因的,反向连接，影响表达,。,典例分析有关限制酶问题1：能不能选用SmaI切割外源DN,例2,科学家从某细菌中提取抗盐基因，转入烟草并培育成转基因抗盐烟草。图6是转基因抗盐烟草的培育过程，含目的基因的DNA和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点。请分析回答：,（1）在基因工程中，抗盐基因被称为,_,，它可用PCR技术扩增，该技术需用,_,酶。,目的基因,热稳定DNA聚合,（2）用图中的质粒和目的基因构建重组质粒，不能使用Sma切割，原因是,_,。图中、过程为防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，应选用限制酶,_,对外源DNA、质粒进行切割。,破坏标记基因、目的基因,Bamh I 和 Hibd III,例2 科学家从某细菌中提取抗盐基因，转入烟草并培育成转基,例2,科学家从某细菌中提取抗盐基因，转入烟草并培育成转基因抗盐烟草。图6是转基因抗盐烟草的培育过程，含目的基因的DNA和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点。请分析回答：,（3）为筛选出已导入重组质粒的农杆菌，应在培养基中加,_,。,M抗生素,（4）为确定转基因抗盐烟草是否培育成功，在个体水平上鉴定之前，常用,_,作探针进行分子杂交测试。,放射性同位素标记的抗盐基因,例2 科学家从某细菌中提取抗盐基因，转入烟草并培育成转基因抗,训练提升,学案例1、下列关于限制性核酸内切酶的叙述错误的是 （）,A它能在特殊位点切割DNA分子,B同一种限制酶切割不同的DNA分子产生的黏性末端能够很好地进行碱基配对,C它能任意切割DNA分子，从而产生大量的DNA片段,D每一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列,C,训练提升学案例1、下列关于限制性核酸内切酶的叙述错误的是,例2、限制性核酸内切酶能识别特定的DNA序列并进行剪切,不同的限制性核酸内切酶可以对不同的核酸 序列进行剪切。现用3种不同的限制性核酸内切酶 对一6.2 kb(千碱基对)大小的线状DNA进行剪切后,用凝胶电泳分离各核酸片段,实验结果见下表。请问:3种不同的限制性核酸内切酶在此DNA片段上的切点位置是图中的 (),D,变式训练：学案P4练习题1，4,例2、限制性核酸内切酶能识别特定的DNA序列并进行剪切,不同,学案例5,图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有,Msp,、,Bam,H、,Mbo,、,Sma,4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。请回答下列问题：,(1)图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由_连接。,(2)若用限制酶,Sma,完全切割图1中DNA片段，产生的末端是_末端，其产物长度为_。,脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖,平,537kb、790kb、661kb,学案例5图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基,学案例5,图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有,Msp,、,Bam,H、,Mbo,、,Sma,4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。请回答下列问题：,(3)若图1中虚线方框内的碱基对被TA碱基对替换，那么基因D就突变为基因d。从杂合子中分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶,Sma,完全切割，产物中共有_种不同长度的DNA片段。,4,学案例5图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基,学案例5,图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有,Msp,、,Bam,H、,Mbo,、,Sma,4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。请回答下列问题：,(4)若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是_。在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加_的培养基进行培养。经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达，其最可能的原因是_。,Bam,H,抗生素B,用一种限制酶，容易产生基因与质粒反向连接。,学案例5图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基,与DNA分子相关的酶,（学案P4,2）,限制酶,DNA连接酶,解旋酶,DNA聚合酶,返回,与DNA分子相关的酶（学案P4,2）限制酶DNA连接酶解旋,典例分析基因工程操作程序,学案例4：（多选）下列关于基因工程技术的叙述，错误的是()。,A切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列,BPCR反应中温度的周基因期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应,C载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记,D抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达,ABC,PCR技术,典例分析基因工程操作程序学案例4：（多选）下列关于基因工,训练提升,(学案P5,7)下图是利用生物工程技术生产人生长激素的示意图。质粒上的Ampr表示青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因，限制酶Pst、EcoR和Hind 切割形成的末端均不相同。据图回答问题：,训练提升(学案P5,7)下图是利用生物工程技术生产人生长激素,(1)将人生长激素基因导入小鼠体内来生产生长激素。图中对供体雌鼠甲用促性腺激素处理一段时间后与雄鼠乙交配，然后通过手术的方法从雌鼠甲的_中取出受精卵。图中早期胚胎应保证发育到_阶段，才能进行后续过程的操作。,(2)过程不能利用人的皮肤细胞，其原因是_。,(3)为了使目的基因和质粒定向连接并且有利于受体细胞的筛选，切割质粒时应选用的酶是_。,(4)大肠杆菌细胞内应不含_基因，以利于筛选出含重组质粒的受体菌。,(5)如果从限制酶Pst、EcoR和Hind中任选两种酶对质粒进行切割，均会将质粒切成两段，则形成的DNA片段共有_种，其中含有完整四环素抗性基因的DNA片段占_。,(6)按照图示的操作，将三角瓶中的大肠杆菌先接种到甲培养基上，然后分别接种到乙和丙两个培养基的相同位置，一段时间后，菌落的生长状况如乙、丙图所示。据图分析丙培养基中含人生长激素基因的菌落有_个。,输卵管,桑椹胚、囊胚,皮肤细胞中不表达生长激素基因,Pst、EcoR,标记基因,6,1/6,2,(1)将人生长激素基因导入小鼠体内来生产生长激素。图中对供体,基因工程,限制酶、DNA连接酶、载体,基本工具,诞生,延伸,蛋白质工程,应用,基本操作程序,考点构建：,（1）目的基因的获取,（2）基因表达载体的构建,（3）将目的基因导入受体细胞,（4）目的基因的检测与鉴定,植物：抗虫、抗病、抗逆；,动物：加快生长、生产药物等,基因工程药物,基因治疗,基因工程限制酶、DNA连接酶、载体基本工具诞生延伸蛋白质工程,基因表达载体的组成：,参见5+3280页,a、目的基因,b、启动子,c、终止子,d、标记基因,返回,构建基因表达载体，使目的基因能在受体细胞中稳定存在，并可以遗传给下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。,为什么要构建基因表达载体？,基因表达载体的组成：参见5+3280页a、目的基因b、启,（1）有少数限制性核酸内切酶可以识别两种以上的核苷酸序列，,如Hind的识别序列为5GT,Py,Pu,AC3，,其中Py=C或T；Pu=A或G；,4种,（2）不同种类的限制酶识别的核苷酸序列一定不同吗，切割位点一定不同吗？,（3）不同种类的限制酶识别的不同的核苷酸序列，是否一定产生不同的黏性末端？,XmaI和SmaI识别序列C CCGGG和CCC GGG,同裂酶,Apy I 和BstO I识别序列和切点均为C C(A/T)GG,同裂异切,同裂同切,同尾酶,BamH 和Bgl识别不同的6核苷酸序列，分别为G GATCC,和A GATCT，得到的黏性末端均为-GATC,限制酶的一些问题：,BamH和Bgl切割DNA后虽然产生了相同的黏性末端，但如果这样的黏性末端相结合，将不能再被BamH或Bgl识别并切割。,返回,（1）有少数限制性核酸内切酶可以识别两种以上的核苷酸序列，,基因工程（genetic engineering）又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按,预先设计,的蓝图，在,体外构建,杂种DNA分子，然后,导入,活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。,返回,基因工程（genetic engineering）又称基因拼,利用PCR技术扩增目的基因,利用PCR技术扩增目的基因,PCR,的基本反应步骤,变性,90-95,C,延伸,70-75,C,退火,55-60,C,PCR总结,：,返回,PCR的基本反应步骤变性延伸退火PCR总结：返回,