[生物学]基因工程课件

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,*,h,*,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,*,h,*,基因工程,2024/11/20,1,h,基因工程的考纲要求,内容,要求,基因工程的诞生,基因工程的原理及技术,基因工程的应用,转基因生物的安全性,知道所列知识点的含义，并能够在试题所给予的相对简单的情境中识别和使用它们,理解所列知识与相关知识之间的联系和区别，并能在较复杂的情景中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。,2024/11/20,2,h,阅读以下资料，思考回答有关问题：,1978,年,9,月,加州大学,ltakuna,等人用人工合成的人胰岛素基因与大肠杆菌的质粒构成重组体，转染大肠杆菌，成功地生产出人的胰岛素。目前用,2000L,细菌培养液，就能提取出,100g,胰岛素，其产量相当于从,1t,猪胰脏中提取出的产量，前者比后者便宜,50%,，这项技术的应用为全世界数千万糖尿病患者带来了福音。,问题,例题,2024/11/20,3,h,问题,1,该技术是什么技术？,什么是基因工程？,基因工程的核心是什么？,基因工程的核心：构建重组,DNA,分子。,把一种生物的基因转入另一种生物体中，使其产生我们需要的基因产物，或让它获得新的遗传性状。定向改造生物的新技术。,2024/11/20,4,h,问题,2,（,1,）人的胰岛素基因为什么能与大肠杆菌的质粒拼接在一起呢？,（,2,）大肠杆菌体内为什么能表达人胰岛素基因的基因产物呢？,它们都是,DNA,（或,DNA,片段），不同生物的,DNA,都由,4,种脱氧核苷酸组成，都具有相同的双螺旋结构,不同生物的表达机制相同，都经转录、翻译合成蛋白质。所有生物共用一套密码子。,2024/11/20,5,h,问题,3,在该基因工程中用到了哪些工具？,限制性核酸内切酶,DNA,连接酶,载体,来源、功能、作用实质、特性、作用结果,功能、作用实质、作用结果、与,DNA,聚合酶的比较,本例中的载体是什么？,常用的载体有哪些？,作载体的条件是什么？,2024/11/20,6,h,常见的,2,种限制酶：,EcoRI,和,Sma1I,识别的序列均为,6,个核苷酶,2024/11/20,7,h,DNA,连接酶,基因的针线：,DNA,连接酶,G,A A,T T,C,C,T T,A A,G,G,A A,T T,C,C,T T,A A,G,G,C,T T,A A,A A,T T,C,G,G,C,T T,A A,A A,T T,C,G,G,C,T T,A A,A A,T T,C,G,用同种限制酶切割,2024/11/20,8,h,问题,4,简述该基因工程的具体操作步骤：,1.,获得目的基因,2.,形成重组,DNA,分子,3.,将重组,DNA,分子导入受体细胞,4.,筛选含有目的基因的受体细胞,5.,目的基因的表达,2024/11/20,9,h,基因工程的原理和技术,？,？,？,？,2024/11/20,10,h,？提取目的基因的方法,反转录法：,直接合成法,（,2,）利用,聚合酶链式反应,（,PCR,）特异性地扩增所需要的目的基因片段；,（,1,）化学法合成（已知目的基因序列）,（,3,）,建立基因文库,，从基因文库中获取,（不知目的基因序列）,蛋白质中氨基酸的序列,mRNA,中的碱基序列,DNA,碱基序列目的基因,目的基因,2024/11/20,11,h,聚合酶链式反应（,PCR,）,变性、退火、延伸三步曲,变性：,双链,DNA,解链成为单链,DNA,退火：,部分引物与模板的单链,DNA,的特定互补部位相配对和结合,延伸：,以目的基因为模板，合成互补的新,DNA,链,2024/11/20,12,h,PCR(,多聚酶链式反应,),2024/11/20,13,h,基因组,DNA,文库的构建：,将总,DNA,经过酶解，分离不同长短的,DNA,片段。包含的基因组片段分别克隆在质粒或噬菌体载体上，转染细菌或体外包装到噬菌体颗粒上便构成了该生物的基因组文库。,2024/11/20,14,h,？,形成重组,DNA,需要用到哪些工具酶,若考虑,DNA,片段之间两两结合可能出现什么结果,？,怎么才能防止目的基因和质粒之间的任意结合？,2024/11/20,15,h,？本例中的受体细胞是什么？常用的受体细胞有哪些？重组,DNA,导入受体细胞的方法？,植物细胞（体细胞、卵细胞等）,动物细胞（受精卵、胚胎干细胞等）,微生物细胞（如细菌）,农杆菌转化法等,显微注射法,感受态细胞法，用,CaCl,2,处。,2024/11/20,16,h,农杆菌转化法,2024/11/20,17,h,？为什么要检测？如何检测？,导入检测,表达检测,个体水平检测,利用抗生素抗性基因,DNA,分子杂交,转录检测：分子杂交法检测,mRNA,翻译检测：免疫法（抗体抗原）,如作物的抗虫性、抗旱性等,2024/11/20,18,h,问题,5,由该资料可看出基因工程的应用之一是,基因工程有哪些应用呢？（课后看书）,问题,6,我们应该怎样使用这种曾经只属于自然的伟大力量制造新的微生物、植物甚至动物？,2024/11/20,19,h,图为某种质粒表到载体简图，小箭头所指分别为限制性内切酶,EcoRI,、,BamHI,的酶切位点，,amp,R,为青霉素抗性基因，,tct,R,为四环素抗性基因，,P,启动子，,T,为终止子，,ori,为复制原点。已知目的基因的两端分别有包括,EcoRI,、,BamHI,在内的多种酶的酶切位点。,据图回答：,(2008,海南,),2024/11/20,20,h,（,1,）将含有目的基因的,DNA,与质粒该表达载体分别用,EcoRI,酶切，酶切产物用连接酶进行连接后，其中由两个,DNA,片段之间连接形成的产物有,、,、,、,三种。若要从这些连接产物中分离出重组质粒，需要对这些连接产物进行,分离纯化,。,载体和载体连接物,目的基因,-,载体连接物,目的基因,-,目的基因连接物,2024/11/20,21,h,（,2,）用上述,3,种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验。之后将这些宿主细胞接种到含四环素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是,；若接种到含青霉素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是,_,（,3,）在上述实验中，为了防止目的基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接，酶切时应选用的酶是,。,EcoRI,、,BamHI,载体和载体连接物,载体和载体连接物、目的基因,-,载体连接物,amp,R,为青霉素抗性基因，,tct,R,为四环素抗性基因，,2024/11/20,22,h,（,4,）基因工程是一柄“双刃剑”，一方面可以极大地提高栽培作物的基因潜力，打破了种间的,隔离，从变异的角度看，基因工程的原理是,；另一方面也可能给生态系统和人类带来安全隐患，举一例简要说明：,。,生殖,基因重组,基因的影响不容易控制，可能影响受体基因组的正常表达（危害其他生物的生存或个人隐私的外泄或生物武器的制造和使用等）,2024/11/20,23,h,将动物致病菌的抗原基因导入马铃薯制成植物疫苗，饲喂转基因马铃薯可使动物获得免疫力。以下是与植物疫苗制备过程相关的图和表。,(2008,江苏,),(4),2024/11/20,24,h,（,1,）图,1,步骤所用的,DNA,连接酶对所连接的,DNA,两端碱基序列是否有专一性要求？,。,（,2,）饲喂转基因马铃薯后使动物获得免疫力，此过程属于基因工程操作基本步骤中的,(),A,从马铃薯中获取目的基因,B,目的基因与载体质粒结合,C,将目的基因导入动物受体细胞,D,目的基因的表达,否,D,2024/11/20,25,h,(4),(3),为将外源基因转入马铃薯，图,1,步骤,6,转基因所用的细菌,B,通常为,_,对符合设计要求的重组质粒,T,进行酶切，。假设所用的酶均可将识别位点完全切开，请根据图,1,中标示的酶切位点和表,2,所列的识别序列，对以下酶切结果作出判断。,采用,EcoR,和,Sma,酶切，得到,_,种,DNA,片断。,采用,EcoR,和,Pst,酶切，得到,_,种,DNA,片断。,图,1,2,农杆菌,2024/11/20,26,h,2024/11/20,27,h,B,5.,下列叙述符合基因工程概念的是,A,B,淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有,B,淋巴细胞中的抗体基因,B,将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株,C,用紫外线照射青霉菌，使其,DNA,发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株,D,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,2024/11/20,28,h,A,2.,在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是,A.,用限制性核酸内切酶切割烟草茶叶病毒的核酸,B.,用,DNA,连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体,C.,将重组,DNA,分子导入烟草原生质体,D.,用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞,2024/11/20,29,h,A,18,下列关于转基因植物的叙述。正确的是,A,转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中,B,转抗虫基因的植物不会导致昆虫群体抗性基因频率增加,C,动物的生长激素基因转入植物后不能表达,D,如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题,2024/11/20,30,h,2010,天津,.,（,14,分）下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中,tet,R,表示四环素抗性基因，,amp,R,表示氨苄青霉素抗性基因，,BamHI,、,HindIII,、,SmaI,直线所示为三种限制酶的酶切位点。,据图回答：,（,1,）图中将人乳蛋白基因插入载体，需用,限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含,的培养基上进行。,（,2,）能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是,（填字母代号）。,A.,启动子,B.tet,R,C.,复制原点,D.amp,R,2024/11/20,31,h,（,3,）过程可采用的操作方法是,（填字母代号）。,A.,农杆菌转化,B.,大肠杆菌转化,C.,显微注射,D.,细胞融合,（,4,）过程可采用的生物技术是,。,（,5,）对早期胚胎进行切割，经过程可获得多个新个体。这利用了细胞的,性。,（,6,）为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用,（填字母代号）技术。,A.,核酸分子杂交,B.,基因序列分析,C.,抗原,抗体杂交,D.PCR,2024/11/20,32,h,.,（,14,分）（,1,）,Hind,和,BamH,；氨苄青霉素,A,（,2,）,C,胚胎移植技术 （,3,）全能（,4,）,C,2024/11/20,33,h,2010,江苏,27,（,8,分）下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图,1,、图,2,中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：,（,1,）一个图,1,所示的质粒分子经,Sma,切割前后，分别含有,个游离的磷酸基团。,2024/11/20,34,h,（,2,）若对图中质粒进行改造，插入的,Sma,酶切位点越多，质粒的热稳定性越,。,（,3,）用图中的质粒和外源,DNA,构建重组质粒，不能使用,Sma,切割，原因是,。,（,4,）与只使用,Eco,R I,相比较，使用,Bam,H,和,Hind,两种限制酶同时处理质粒、外源,DNA,的优点在于可以防止,。,2024/11/20,35,h,（,5,）为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入,酶。,（,6,）重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了,。,（,7,）为了从,cDNA,文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然后在,的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。,2024/11/20,36,h,【,答案,】,（,1,）,