级复习基因工程课时课件

级 复 习 基 因 工 程 课 时 1 专 题 一 基 因 工 程复 习 （ 第 1课 时 ） 级 复 习 基 因 工 程 课 时 2 复 习 目 标1.能 够 说 出 基 因 工 程 的 概 念2.能 够 说 出 基 因 工 程 基 本 工 具 各 自 的 作 用 和 特 点3.能 分 析 基 因 工 程 的 应 用 实 例 ： 简 述 乳 房 生 物 反 应 器 的 操 作 过 程 说 出 用 转 基 因 动 物 做 器 官 移 植 的 供 体 面 临 的 难题 和 解 决 办 法 。4.掌 握 蛋 白 质 工 程 的 概 念 和 基 本 原 理 。 说 出 蛋 白 质 工 程 的 流 程 图 。 尝 试 比 较 基 因 工 程 和 蛋 白 质 工 程 的 异 同 。 级 复 习 基 因 工 程 课 时 3 复 习 提 纲1.说 出 基 因 工 程 的 概 念 和 原 理2.说 出 基 因 工 程 基 本 工 具 各 自 的 作 用 和 特 点3.简 述 乳 房 生 物 反 应 器 的 操 作 过 程 ； 说 出 用 转 基 因 动 物 做 器 官 移 植 的 供 体 时 面 临 的 难题 和 解 决 办 法 。4.说 出 蛋 白 质 工 程 的 概 念 和 基 本 原 理 。 画 出 蛋 白 质 工 程 的 流 程 图 。 尝 试 比 较 基 因 工 程 和 蛋 白 质 工 程 的 异 同 。 级 复 习 基 因 工 程 课 时 4 基 因 工 程 的 别 名 基 因 拼 接 技 术 或 DNA重 组 技 术操 作 环 境操 作 对 象操 作 水 平原 理结 果 生 物 体 外基 因DNA分 子 水 平基 因 重 组一 、 基 因 工 程 概 念 的 剖 析定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。 级 复 习 基 因 工 程 课 时 5 二 、 基 因 工 程 的 基 本 工 具 “分 子 手 术 刀 ” 限 制 性 核 酸 内 切 酶DNA连 接 酶基 因 进 入 受 体 细 胞 的 载 体“分 子 缝 合 针 ”“分 子 运 输 车 ” 级 复 习 基 因 工 程 课 时 6 1、 “ 分 子 手 术 刀 ”切 点 ： 主 要 在 原 核 生 物 中分 布 ：特 点 ： 磷 酸 二 酯 键特 异 性 ， 一 种 限 制 酶 只 能 识 别 双 链 DNA分子 的 某 种 特 定 核 苷 酸 序 列 ， 并 在 特 定 的 位点 上 切 割 DNA分 子 。EcoR 限 制 酶 只 识 别 GAATTC， 并 在 GA间 切 割Sma 限 制 酶 只 识 别 CCCGGG， 并 在 GC间 切 割 。例 如 ： 限 制 性 核 酸 内 切 酶 (简 称 限 制 酶 ) 级 复 习 基 因 工 程 课 时 7 磷 酸 二 酯 键 级 复 习 基 因 工 程 课 时 88 限 制 酶 的 识 别 序 列 回 文 序 列 级 复 习 基 因 工 程 课 时 9 CT TCATGAATTCCGTACCCGGGCCTAA GAAGTACTTAAGGCATGGGCCCGGATT EcoR 限 制 酶酶 切 位 点 GGCATGGGAATTCCGTACCCCTTCATG GAAGTACTTAA Sma 限 制 酶酶 切 位 点 GGGCCTAA CCCGGATT 级 复 习 基 因 工 程 课 时 10 1） 种 类 ：2） 作 用 ： Ecoli DNA连 接 酶T4 DNA连 接 酶2、 DNA连 接 酶 “ 分 子 缝 合 针 ”（ 黏 性 末 端 ）（ 黏 性 末 端 和 平 末 端 ） 级 复 习 基 因 工 程 课 时 11 关 于 几 种 酶 的 归 纳 总 结名 称 作 用 参 与 生 理 过 程 及 应用 连 接 酶 连 接 两 个 片 段 基 因 工 程限 制 性 核酸 内 切 酶 从 特 定 位 点 （ 特 异 性 的 ） 切 割某 种 特 定 的 脱 氧 核 苷 酸 序 列 聚 合 酶 在 脱 氧 核 苷 酸 链 上 添 加 单 个 脱氧 核 苷 酸 复 制 聚 合 酶 在 核 糖 核 苷 酸 链 上 添 加 单 个 核糖 核 苷 酸 转 录解 旋 酶 使 碱 基 间 的 氢 键 断 裂 形 成 单 脱氧 核 苷 酸 链 复 制 及 转 录 逆 转 录 酶 以 为 模 板 合 成 逆 转 录 ， 基 因 工 程 深 度 拓 展 知 识 延 伸 级 复 习 基 因 工 程 课 时 12 基 因 的 载 体质 粒 ， 噬 菌 体 ， 动 植 物 病 毒 等 。3、 “分 子 运 输 车 ”载 体 必 须 具 备 的 条 件 ：载 体 的 作 用 ：1） 将 外 源 基 因 转 移 到 受 体 细 胞 中 去 。2） 在 受 体 细 胞 内 能 稳 定 遗 传 和 表 达 。常 用 的 载 体 有 ： 级 复 习 基 因 工 程 课 时 13 三 、 用 转 基 因 动 物 生 产 药 物 -动 物 乳 腺 生 物 反 应 器获 取 目 的 基 因（ 药 用 蛋 白 基 因 ） 构 建 基 因 表 达 载 体（ 在 药 用 蛋 白 基 因 前加 乳 腺 蛋 白 基 因 的 启动 子 ）显 微 注 射 导 入哺 乳 动 物 受 精卵 中 形 成 早 期胚 胎 将 胚 胎 送 入 母 体 动物发 育 成 转 基 因 动 物 （ 只 有 在 产 下 的 雌 性 动 物 个 体中 ， 转 入 的 基 因 才 能 表 达 ） 分 析 1、 转 基 因 植 物 的 培 育 应 用 了 转 基 因 技 术 和 植物 组 织 培 养 技 术 分 析 2、 转 基 因 动 物 的 培 育 除 了 应 用 转 基 因 技 术 ， 还 可 能用 到 体 外 受 精 技 术 、 动 物 细 胞 培 养 技 术 、 核 移 植 技 术 、 早期 胚 胎 培 养 技 术 级 复 习 基 因 工 程 课 时 16 1、 基 因 工 程 的 应 用（ 1） 基 因 工 程 的 实 质 ： 将 一 种 生 物 的 转 移 到 另一 种 生 物 体 内 ， 使 后 者 产 生 本 不 能 产 生 的 ，进 而 表 现 出 新 的 。（ 2） 基 因 工 程 的 不 足 ： 在 原 则 上 只 能 生 产 自 然 界 已 存在 的 。2、 天 然 蛋 白 质 的 不 足 天 然 蛋 白 质 是 生 物 在 长 期 过 程 中 形 成 的 ，它 们 的 符 合 特 定 物 种 的 需 要 ， 却 不一 定 完 全 符 合 人 类 生 产 和 生 活 的 需 要 。3、 蛋 白 质 工 程 的 目 的 生 产 符 合 人 类 生 产 和 生 活 的 需 要 的 。四 、 蛋 白 质 工 程 1、 蛋 白 质 工 程 崛 起 的 缘 由基 因 蛋 白 质性 状蛋 白 质 进 化结 构 和 功 能 生 存 蛋 白 质 级 复 习 基 因 工 程 课 时 17 2、 蛋 白 质 工 程 的 基 本 原 理1、 目 标 ： 根 据 人 们 对 功 能 的 特 定 需求 ， 对 蛋 白 质 的 进 行 分 子 设 计 。2、 原 理 ： 改 造 基 因 （ 基 因 或 基因 ） 。3、 实 质 蛋 白 质结 构 修 饰合 成蛋 白 质 工 程 的 实 质 是 对 编 码 蛋 白 质的 基 因 进 行 改 造 级 复 习 基 因 工 程 课 时 18 3、 蛋 白 质 工 程 流 程 图 从 预 期 的 蛋 白 质 功 能 出 发 设 计 预 期 的 蛋 白 质 结 构 推 测 应 有 的 氨 基 酸 序 列 找 到 相 应 的 脱 氧 核 苷 酸 序 列 (即 基 因 ) 板 书 ： 用 干 扰 素 例 子 ， 反 推 过 程 。 第 4步 后 接 着 做 什 么 ？ 基 因DNA mRNA 氨 基 酸 序 列多 肽 链 蛋 白 质三 维 结 构转 录 翻 译 折 叠 生 物 功 能 预 期 功 能 分 子设 计 DNA合 成 以 中 心 法 则 为 原 理 和 线 索 蛋 白 质 工 程 级 复 习 基 因 工 程 课 时 19 比 较 ： 基 因 工 程 和 蛋 白 质 工 程基 因 工 程 蛋 白 质 工 程相 同 点 都 要 改 造 基 因 ， 都 属 于 分 子 水 平产 生 新 的 基 因 型 ， 无 新 基 因 基 因 （ 型 ）产 生 的 蛋 白 质 原 有 的 可 以 是 新 的联 系 蛋 白 质 工 程 是 以 基 因 工 程 为 基 础 ，是 基 因 工 程 的 应 用 和 延 伸 ； 前 者 可为 后 者 修 饰 、 改 造 酶 级 复 习 基 因 工 程 课 时 20 例 1.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 B典 例 精 练 级 复 习 基 因 工 程 课 时 21 例 2.以 下 说 法 正 确 的 是 （ ） A、 所 有 的 限 制 酶 只 能 识 别 一 种 特 定 的 核苷 酸 序 列 B、 质 粒 是 基 因 工 程 中 唯 一 的 运 载 体 C、 运 载 体 必 须 具 备 的 条 件 之 一 是 ： 具 有一 个 或 多 个 限 制 酶 切 点 ， 以 便 与 外 源 基 因 连接 D、 DNA连 接 酶 使 黏 性 末 段 的 碱 基 之 间 形成 氢 键 C典 例 精 练 级 复 习 基 因 工 程 课 时 22(1)根 据 已 知 条 件 和 图 回 答 ： 上 述 质 粒 用 限 制 酶 切 割 ， 目 的 基 因 用 限 制 酶 切 割 。 例 3、 已 知 限 制 酶 的 识 别 序 列 和 切 点 是 G G ATCC,限 制 酶 的 识 别 序 列 和 切 点 是 G ATC。 级 复 习 基 因 工 程 课 时 23 课 堂 小 结 级 复 习 基 因 工 程 课 时 24 级 复 习 基 因 工 程 课 时 25 例 4(2010江 苏 生 物 ， 27)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 ：限 制 酶 BamH H ind EcoR Sma识 别 序 列 及切 割 位 点 G G ATC CC CTAG G A AG CT TT TCG A A G AATT CC TTAA G CCC G G GG G G CCC典 例 精 练 级 复 习 基 因 工 程 课 时 26 (1)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_ 。(2)与 只 使 用 EcoR 相 比 较 ， 使 用 BmaH 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_ Sma 会 破 坏 质 粒 的 抗 性 基 因 和 外 源 DNA中 的 目 的 基 因 质 粒 和 含 目 的 基 因 的 外 源 DNA片 段 自 身 环 化也 即 ： 用 同 种 限 制 酶 切 割 后 的 质 粒 和 目 的 基 因 ， 在 基 因 表 达 载 体 构 建 时 ，常 形 成 三 种 连 接 方 式 ， 其 中 目 的 基 因 与 目 的 基 因 的 连 接 、 质 粒 与 质 粒 的 连 接是 无 效 的 连 接 ， 用 两 种 限 制 酶 可 避 免 此 类 现 象 （ 即 自 身 环 化 ） 级 复 习 基 因 工 程 课 时 27(3)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 。(4)重 组 质 粒 中 抗 生 素 抗 性 基 因 的 作 用 是 为 了 _ 。DNA连 接鉴 别 和 筛 选 含 有 目 的 基 因 的 细 胞 （ 作 用 ： 连 接 脱 氧 核 糖 和 磷 酸 ）进 一 步 巩 固 考 查 目 标 3归 纳 ： 基 因 工 程 的 基 本 步 骤 及 其 应 用 级 复 习 基 因 工 程 课 时 28 3.基 因 工 程 中 ,需 使 用 的 限 制 酶 切 割 目 的 基 因 和 质 粒 , 便 于 重 组 和 筛 选 。 已 知 限 制 酶 的 识 别 序 列 和 切 点 是 G GATCC ,限 制 酶 的 识 别 序 列 和 切 点 是 GATC 。 级 复 习 基 因 工 程 课 时 29(1)根 据 已 知 条 件 和 图 回 答 ： 上 述 质 粒 用 限 制 酶 切 割 ， 目 的 基 因 用 限 制 酶 切 割 。 已 知 限 制 酶 的 识 别 序 列 和 切 点 是 G G ATCC,限 制 酶 的 识 别 序 列 和 切 点 是 G ATC。 级 复 习 基 因 工 程 课 时 30 将 切 下 的 目 的 基 因 片 段 插 入 质 粒 的 切 口 处 ,还 要 加 入 适 量 的 。 请 指 出 质 粒 上 至 少 要 有 一 个 标 记 基 因 的 理 由 ： 。 (2)不 同 生 物 的 基 因 可 以 拼 接 的 结 构 基 础 是 。 (3)大 肠 杆 菌 是 首 先 成 功 表 达 外 源 基 因 的 宿 主 菌 , 但 不 能 表 达 结 构 复 杂 的 蛋 白 质 ,哺 乳 类 细 胞 、 昆 虫DNA连 接 酶 检 测 重 组 质 粒 (或 目 的 基 因 )是 否 导 入 受 体 细 胞 DNA结 构 基 本 相 同 级 复 习 基 因 工 程 课 时 31 细 胞 表 达 系 统 虽 然 能 表 达 结 构 复 杂 的 哺 乳 类 细 胞 蛋 白 ,但 操 作 复 杂 ,表 达 水 平 低 ,不 易 推 广 使 用 。 基 因 工 程 中 常 选 用 酵 母 菌 作 为 受 体 细 胞 ,请 从 细 胞 结 构 等 方 面 分 析 用 酵 母 菌 作 受 体 细 胞 能 克 服 上 述 不 足 的 理 由 ： 。 单 细 胞 真 核 生 物 ,含 有 加 工 、 修 饰 蛋 白 质 的 内质 网 和 高 尔 基 体 ; 繁 殖 速 度 快 ,能 很 快 得 到 大 量 的 目 的 基 因 ; 培 养 成 本 低 ; 容 易 培 养 。 级 复 习 基 因 工 程 课 时 32 1.用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述 不正确的是 （ ） A.常用相同的限制性内切酶处理目的基因和质粒 B.导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达 C.DNA连接酶和 RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶 D.可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒 C达 标 检 测 级 复 习 基 因 工 程 课 时 33 3.下 列 关 于 基 因 工 程 的 叙 述 ， 错 误 的 是 （ ） A.目 的 基 因 和 受 体 细 胞 均 可 来 自 动 、 植 物 或 微 生 物 B.限 制 性 核 酸 内 切 酶 和 DNA连 接 酶 是 两 类 常 用 的 工 具 酶 C.人 胰 岛 素 原 基 因 在 大 肠 杆 菌 中 表 达 的 胰 岛 素 原 无 生 物 活 性 D.载 体 上 的 抗 性 基 因 有 利 于 筛 选 含 重 组 DNA的 细 胞 和 促 进目 的 基 因 的 表 达 D 级 复 习 基 因 工 程 课 时 34 4.如 图 为 利 用 生 物 技 术 获 得 生 物 新 品 种 的 过 程 ,据 图 回 答 ： (1)在 基 因 工 程 中 ,A B为 技 术 ,利 用 的 原 理 是 ,其 中 为 过 程 。 (2)加 热 至 94 的 目 的 是 使 DNA中 的 键 断 裂 ,这 一 过 程 在 细 胞 内 是 通 过 的 作 用 来 完 成 的 。 PCR DNA复 制 DNA解 旋 （ 变 性 ）氢解 旋 酶 级 复 习 基 因 工 程 课 时 35 (3)当 温 度 降 低 时 ,引 物 与 模 板 末 端 结 合 ,在 DNA聚 合 酶 的 作 用 下 ,引 物 沿 模 板 链 延 伸 ,最 终 合 成 两 条 DNA分 子 ,此 过 程 中 的 原 料 是 , 遵 循 的 原 则 是 。 (4)目 的 基 因 导 入 绵 羊 受 体 细 胞 常 用 技 术 。 补 充 问 题 (5)B D为 抗 虫 棉 的 培 育 过 程 ,其 中 过 程 常 用 的 方 法 是 , 要 确 定 目 的 基 因 (抗 虫 基 因 )导 入 受 体 细 胞 后 是 否 能 稳 定 遗 传 并 表 达 ,需 进 行 检 测 和 鉴 定 工 作 ,请 写 出 在 个 体 生 物 学 水 平 上 的 鉴 定 过 程 ： 。4种 脱 氧 核 苷 酸碱 基 互 补 配 对 原 则 显 微 注 射农 杆 菌 转 化 法 让 害 虫 吞 食 转 基 因 棉 花 的 叶 子 ,观 察 害 虫 的 存 活 情 况 ,以 确定 性 状