1、關于基因工程及其應用 (2)第一張，PPT共三十一頁，創作于2022年6月基因工程 基因工程又叫做基因拼接技術或DNA重組技術。通俗的說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細胞里，定向改造生物的遺傳性狀(分子水平）第二張，PPT共三十一頁，創作于2022年6月基因工程的別名操作環境操作對象操作水平基本過程實質（原理）結果基因拼接技術或DNA重組技術生物體外基因DNA分子水平定向地改造生物的遺傳性狀，產生人類需要的基因產物剪切 拼接 導入 表達基因重組第三張，PPT共三十一頁，創作于2022年6月一種限制酶只能識別一種特定核苷酸序列；并在特定切點

2、切割一. 限制性核酸內切酶“分子手術刀” DNA重組技術的基本工具 1、來源：2、種類：3、作用：主要是微生物4000種。4、結果：形成兩種末端粘性末端平末端第四張，PPT共三十一頁，創作于2022年6月要想獲得某個特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個切口？可產生幾個黏性末端？要切兩個切口，產生四個黏性末端。被同一種限制酶切斷的幾個來源不同的DNA是否具有相同的黏性末端？第五張，PPT共三十一頁，創作于2022年6月二. DNA連接酶“分子縫合針”、作用：把兩條末端之間的縫隙“縫合”起來、種類：Ecoli DNA連接酶T4 DNA連接酶 第六張，PPT共三十一頁，創作于2022年6月DNA聚合酶

3、和DNA連接酶有何相同和不同點？（1）DNA聚合酶只能將單個核苷酸加到已有的核酸片段的末端上，形成磷酸二酯鍵；而DNA連接酶是在兩個DNA片段之間形成磷酸二酯鍵，不是在單個核苷酸與DNA片段之間形成磷酸二酯鍵。（2）DNA聚合酶是以一條DNA鏈為模板，將單個核苷酸通過磷酸二酯鍵形成一條與模板鏈互補的DNA鏈；而DNA連接酶是將DNA雙鏈上的兩個缺口同時連接起來。因此DNA連接酶不需要模板。第七張，PPT共三十一頁，創作于2022年6月三、基因的運輸工具運載體作用：將外源基因導入受體細胞種類：質粒（最常用的運載體，是染色體外能夠自我復制的很 小的環狀DNA。） 噬菌體 動植物病毒能夠在宿主細胞中

4、復制并穩定的保存。具有多個限制酶切點，以便與外源基因連接。具有標記基因便于篩選。第八張，PPT共三十一頁，創作于2022年6月2.不屬于質粒被選為基因運載體的理由是 A、能復制 （ ） B、有多個限制酶切點 C、具有標記基因 D、它是環狀DNAD練習1、下列有關基因工程中限制內切酶的描述，錯誤的是A一種限制性內切酶只能識別一種特定的脫氧核苷酸序列 B限制性內切酶的活性受溫度的影響C限制性內切酶能識別和切割RNA D限制性內切酶可從原核生物中提取C第九張，PPT共三十一頁，創作于2022年6月(一)提取目的基因從基因文庫 獲取：鳥槍法 基因工程基本操作驟人工合成基因反轉錄法據已知的氨基酸序列合成

5、DNA專一性強，目的基因中不含內含子第十張，PPT共三十一頁，創作于2022年6月（二）基因表達載體的構建1目的：使目的基因在受體細胞中穩定存在；可以遺傳給下一代；使目的基因能夠表達和發揮作用。2 基因表達載體的組成 目的基因 啟動子：位于基因首端，RNA聚合酶識別和結合的部位，驅動轉錄 終止子：位于基因尾端，使轉錄在所需要的地方停下來 標記基因：鑒別受體細胞中是否含有目的基因3方法：4、工具第十一張，PPT共三十一頁，創作于2022年6月3、 將目的基因導入受體細胞生物種類植物動物微生物常用方法受體細胞轉化過程農桿菌轉化法顯微注射法Ca2+處理法體細胞受精卵原核細胞略 略 略第十二張，PPT

6、共三十一頁，創作于2022年6月目的基因的檢測與鑒定 外源基因受體細胞mRNADNA蛋白質方法性狀方法方法方法 檢測：導入？ 檢測：轉錄？ 檢測：翻譯？ 鑒定：表現？ 檢測是否插入目的基因，利用DNA分子雜交技術，目的基因DNA一條鏈（作探針）與受體細胞中提取的DNA雜交，看是否有雜交帶。檢測是否轉錄出了mRNA，利用DNA分子雜交技術，目的基因DNA一條鏈（作探針）與受體細胞中提取的mRNA雜交，看是否有雜交帶。檢測目的基因是否翻譯成蛋白質。抗體與蛋白質進行抗原抗體雜交，看是否有雜交帶。還可以進行個體水平的鑒定，根據其性狀。第十三張，PPT共三十一頁，創作于2022年6月在基因工程中，切割運

7、載體和含有目的基因的DNA片段，需使用（ ）同種限制酶 B. 兩種限制酶同種連接酶 D. 兩種連接酶練習注意：要用同一種限制酶切取目的基因和運載體，并用DNA連接酶連接。(北京理綜)2利用外源基因在受體細胞中表達，可生產人類所需要的產品。下列各項中能說明目的基因完成了在受體細胞中表達的是 A棉花二倍體細胞中檢測到細菌的抗蟲基因 B大腸桿菌中檢測到人胰島素基因及其mRNAC山羊乳腺細胞中檢測到人生長激素DNA序列 D酵母菌細胞中提取到人干擾素蛋白D第十四張，PPT共三十一頁，創作于2022年6月農業上基因工程與農牧業、食品工業基因工程與環境保護畜牧養殖業上食品業獲得高產、穩產和具有優良品質的農作

8、物 培養具有各種抗逆性的作物新品種 獲得人們所需要的和具優良品質的轉基因動物 利用某些特定的外源基因在哺乳動物體內表達 為人類開辟新的食物來源 用DNA探針檢測水中病毒的含量 獲得分解四種烴類的“超級菌”，吞噬汞和降解土壤中DDT的細菌 環境監測環境凈化基因工程與醫藥衛生生產基因工程藥品如胰島素、干擾素 基因診斷如用基因探針檢測肝類病毒、診斷遺傳病 基因治療把健康的外源基因導入有基因缺陷的細胞中，達到治療疾病的目的 基因工程成果與發展前景第十五張，PPT共三十一頁，創作于2022年6月3.下列關于基因工程應用的敘述，正確的是 A.基因治療就是把缺陷基因誘變成正常基因 B基因診斷的基本原理是DN

9、A分子雜交 C.一種基因探針能檢測水體中的各種病毒 D.原核基因不能用來進行真核生物的遺傳改良B第十六張，PPT共三十一頁，創作于2022年6月（一）原核細胞的基因結構 非編碼區 非編碼區 編碼區編碼區下游編碼區上游 RNA聚合酶結合位點 調控遺傳信息的表達 RNA聚合酶能夠識別調控序列中的結合位點，并與其結合。轉錄開始后，RNA聚合酶沿DNA分子移動，并與DNA分子的一條鏈為模板合成RNA。轉錄完畢后，RNA鏈釋放出來，緊接著RNA聚合酶也從DNA模板鏈上脫落下來。 編碼區：能夠轉錄為相應的信史RNA，進而指導蛋白質的合成，能夠編碼蛋白質的區段。非編碼區：有調控遺傳信息表達的核苷酸序列。第十

10、七張，PPT共三十一頁，創作于2022年6月（二）真核細胞的基因結構能夠編碼蛋白質的序列叫做外顯子 不能夠編碼蛋白質的序列叫做內含子，內含子能轉錄為信使RNA 內含子: 外顯子: 編碼區非編碼區非編碼區與RNA聚酶結合位點內含子 外顯子 編碼區上游 編碼區上游 不同種類的蛋白質的基因所含的外顯子和內含子的數目和長度是不同的。每個編碼蛋白質的基因都含有若干個外顯子和內含子第十八張，PPT共三十一頁，創作于2022年6月獲取目的基因的方法過 程優 點缺 點直接分離法（鳥槍法）操作簡便工作量大，有盲目性，目的基因含有不表達的內含子 人工合成法反轉錄法專一性強，目的基因中不含內含子 操作過程麻煩。mR

11、NA生存時間短，技術要求高 由氨基酸序列合成據推測出的核苷酸序列，通過化學方法合成 專一性最強，目的基因不含內含子，可合成自然界不存在的基因 目前，復雜的尚不知核苷酸序列的基因不能合成 mRNA單鏈DNA逆轉錄雙鏈DNA合成DNA片段擴增供體細胞中DNA限制性酶運載體DNA片段不同受體細胞目的基因細胞目的基因找出第十九張，PPT共三十一頁，創作于2022年6月4.利用外源基因在受體細胞中表達，可生產人類所需要的產品。下列各項中能說明目的基因完成了在受體細胞中表達的是 A棉花二倍體細胞中檢測到細菌的抗蟲基因 B大腸桿菌中檢測到人胰島素基因及其mRNAC山羊乳腺細胞中檢測到人生長激素DNA序列 D

12、酵母菌細胞中提取到人干擾素蛋白D第二十張，PPT共三十一頁，創作于2022年6月07（山東理綜）35（8分）生物-現代生物科技專題繼哺乳動物乳腺生物反應器研發成功后，膀胱生物反應器的研究也取得了一定進展。最近，科學家培育出一種轉基因小鼠，其膀胱上皮細胞可以合成人的生長激素并分泌到尿液中。請回答：（1）將人的生長激素基因導入小鼠受體細胞，常用方法是 。（2）進行基因轉移時，通常要將外源基因轉入 中，原因是 。（3）通常采用 技術檢測外源基因是否插入了小鼠的基因組。（4）在研制膀胱生物反應器時，應使外源基因在小鼠的 細胞中特異表達。（5）為使外源基因在后代長期保持，可將轉基因小鼠體細胞的 轉入 細

13、胞中構成重組細胞，使其發育成與供體具有相同性狀的個體。該技術稱為 。顯微注射受精卵受精卵具有全能性，可使外源基因在相應組織細胞表達DNA分子雜交（膀胱上皮細胞核去核的卵核移植（或克隆）第二十一張，PPT共三十一頁，創作于2022年6月2006 年普通高等學校招生全國統一考試（江蘇卷）(8分)基因工程又叫基因拼接技術。 (1)在該技術中，用人工合成方法獲得目的基因的途徑之一是：以目的基因轉錄的 為模板， 成互補的單鏈DNA，然后在酶的作用下合成 。 (2)基因工程中常用的受體細胞有細菌、真菌、 。若將真核基因在原核細胞中表達，對該目的基因的基本要求是 。 (3)假設以大腸桿菌質粒作為運載體，并以

14、同一種限制性內切酶切割運載體與目的基因，將切割后的運載體與目的基因片段混合，并加入DNA連接酶。連接產物至少有 種環狀DNA分子，它們分別是-。 (1)信使RNA(mRNA)逆轉錄(反轉錄)雙鏈DNA(目的基因) (2)動植物細胞，除去內含子 (3)3 運載體自連的、目的基因片段自連的、運載體與目的基因片段相連的環狀DNA分子第二十二張，PPT共三十一頁，創作于2022年6月35（8分）【現代生物科技專題】為擴大可耕地面積，增加糧食產量，黃河三角洲等鹽堿地的開發利用備受關注。我國科學家應用耐鹽基因培育出了耐鹽水稻新品系。（1）獲得耐鹽基因后，構建重組DNA分子所用的限制性內切酶作用于圖中的 處

15、，DNA連接酶作用于 處。（填“a”或“b”）（2）將重組DNA分子導入水稻受體細胞的常用方法有農桿菌轉化法和 法。（3）由導入目的基因的水稻細胞培養成植株需要利用 技術，該技術的核心是和 。 （4）為了確定耐鹽轉基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素標記的 做探針進行分子雜交檢測，又要用 方法從個體水平鑒定水稻植株的耐鹽性。a基因槍法（花粉管通道法）植物組織培養脫分化（去分化）再分化耐鹽基因（目的基因） 一定濃度鹽水澆灌 （移植到鹽堿地中）a第二十三張，PPT共三十一頁，創作于2022年6月08上海（9分）A題適用于生命科學，B題適用于生物。任選一題。A以重組DNA技術為核心的基因工程正在

16、改善著人類的生活。請回答下列問題：（1）獲得目的基因的方法通常包括 和 。（2）切割和連接DNA分子所使用的酶分別是 - 和 。（3）運送目的基因進入受體細胞的載體一般選用病毒或 ，后者的形狀成 。（4）由于重組DNA分子成功導入受體細胞的頻率 。所以在轉化后通常需要進行 操作。（5）將人胰島素基因分別導入大腸桿菌與酵母菌，從兩者生產的胰島素在功能和 序列上是相同的。【答案】（1）化學合成（人工合成） 從生物細胞分離（2）限制性核酸內切酶（限制酶） DNA連接酶（連接酶） （3）質粒 小型環狀（雙鏈環狀、環狀） （4）低 篩選 （5）氨基酸第二十四張，PPT共三十一頁，創作于2022年6月08

17、廣東（現代生物科技專題，10分）天然釀酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶類，用作發酵原料的淀粉需經一系列復雜的轉化過程才能被利用。研究者從某絲狀真菌中獲取淀粉酶基因并轉人釀酒酵母菌，獲得的釀酒酵母工程菌可直接利用淀粉產生酒精。請回答下列問題：（1）將淀粉酶基因切割下來所用的工具是 ， 用 將淀粉酶基因與載體拼接成新的DNA分子，下一步將該DNA分子 ，以完成工程菌的構建。（2）若要鑒定淀粉酶基因是否插人釀酒酵母菌，可采用的檢測方法是 ；若要鑒定淀粉酶基因是否翻譯成淀粉酶，可采用 檢測。限制酶DNA連接酶導入釀酒酵母菌DNA分子雜交技術抗原抗體雜交第二十五張，PPT共三十一頁，創作于2022年6月基因

18、治療：所謂用基因治病，實際上指的是把功能基因導入病人體內使之表達，并因表達產物 - 蛋白質發揮了功能使疾病得以治療。半乳糖血癥是因常染色體上的一個基因發生突變，由G變為g引起，隱性純合體即表現為患者。我們通過基因治療就可將大腸桿菌半乳糖酶的基因通過運載體轉移到患者體內的細胞中，使之產生半乳糖酶，從而使癥狀好轉或消失。第二十六張，PPT共三十一頁，創作于2022年6月轉基因植物：轉基因植物是指科學家在實驗室中通過基因工程方法，把作物基因構成加以改變，培育出的新品種。日本農水省生物資源研究所等單位將人的乳腺中產生乳鐵蛋白的基因組導入了番茄品種“秋玉”之中開發出了一種基因重組番茄。該番茄能生產母乳中所含的具有提高免疫機能和防止感染的作用和具有增加鐵質的功效的多功能蛋白質乳鐵