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1、会计学1基因工程基因工程(jyngngchng)高中生物高中生物第一页,共49页。原核细胞的基因结构原核细胞的基因结构(jigu)(jigu)(补充内容)补充内容)非编码非编码(bin m)(bin m)区区非编码非编码(bin m)(bin m)区区编码区编码区编码区上游编码区上游 编码区下游编码区下游 与与RNARNA聚合酶结合位点聚合酶结合位点启动子启动子终止子终止子不编码蛋白质。不编码蛋白质。:编码蛋白质:编码蛋白质 , ,连续不间断连续不间断编码区编码区非编码区非编码区原核原核细胞细胞的的 基因基因结构结构调控遗传信息表达调控遗传信息表达, ,上上 游有启动子,下游有终止子游有启动子
2、,下游有终止子启动子启动子第1页/共48页第二页,共49页。真核细胞的基因结构真核细胞的基因结构(jigu)(jigu)(补充内(补充内容)容)编码编码(bin (bin m)m)区区非编码区非编码区非编码区非编码区与与RNARNA聚合酶聚合酶结合结合(jih)(jih)位点位点内含子内含子 外显子外显子 启动子启动子终止子终止子编码区上游编码区上游 编码区下游编码区下游 真核真核细胞细胞的的 基因基因结构结构编码区编码区非编码区非编码区外显子:能编码蛋白质的序列外显子:能编码蛋白质的序列内含子:不能编码蛋白质的序列内含子:不能编码蛋白质的序列:有调控作用有调控作用, ,上游有启动子,下游上游
3、有启动子,下游有终止子有终止子非编码序列:非编码序列:包括非编码区和内含子包括非编码区和内含子第2页/共48页第三页,共49页。原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞不同点不同点编码区是编码区是_的的编码区是间隔的、编码区是间隔的、_的的相同点相同点都由能够编码蛋白质的都由能够编码蛋白质的_和具有和具有调控作用的调控作用的_区组成的区组成的原核细胞与真核细胞的基因原核细胞与真核细胞的基因(jyn)(jyn)结结构比较构比较连续连续(linx(linx)不连续不连续(linx(linx)编码区编码区非编码非编码第3页/共48页第四页,共49页。基因工程基因工程(jyngngchng)的的基本操作程序基
4、本操作程序1 1、目的基因、目的基因(jyn)(jyn)的获取的获取2 2、基因表达载体、基因表达载体(zit)(zit)的构建的构建3 3、将目的基因导入受体细胞、将目的基因导入受体细胞4 4、目的基因的检测与鉴定、目的基因的检测与鉴定第4页/共48页第五页,共49页。 目前被较广泛提取使目前被较广泛提取使用的目的基因有:苏云用的目的基因有:苏云金杆菌抗虫基因、人胰金杆菌抗虫基因、人胰岛素基因、人干扰素基岛素基因、人干扰素基因、种子因、种子(zhng zi)(zhng zi)贮贮藏蛋白基因、植物抗病藏蛋白基因、植物抗病基因等。基因等。基因基因(jyn)(jyn)操作的基本步骤操作的基本步骤一
5、、目的一、目的(md)(md)基因的获取基因的获取将需要的基因从供体生物将需要的基因从供体生物的细胞内提取出来。的细胞内提取出来。供体生物细胞供体生物细胞取出取出DNADNA用限制酶剪用限制酶剪去多余部分去多余部分目的基因目的基因限制酶限制酶第5页/共48页第六页,共49页。一、目的基因一、目的基因(jyn)(jyn)的的获取获取1 1、目的、目的(md)(md)基因主要是指基因主要是指_编码编码(bin m)(bin m)蛋白质的结构蛋白质的结构基因基因请举出三个以上的例子请举出三个以上的例子2 2、获取目的基因的常用方法、获取目的基因的常用方法(1 1)从基因文库中获取)从基因文库中获取(
6、2 2)利用)利用PCRPCR技术扩增技术扩增(3 3)人工合成)人工合成第6页/共48页第七页,共49页。(1)从基因文库中获取从基因文库中获取(huq)目的基因目的基因什么是基因文库?什么是基因文库?什么是基因组文库?什么是基因组文库?什么是部分什么是部分(bfen)基因文库?基因文库?怎样从基因文库中得到我们所需的目的怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因?基因?目的基因的有关信息与什么相联系?目的基因的有关信息与什么相联系?第7页/共48页第八页,共49页。概念概念(ginin):基因文库:基因文库 (gene library)基因组文库基因组文库部分基因文库(如部分基因文库(如cDN
7、A文库)文库)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DNA片片段段,导入受体菌的群体中储存导入受体菌的群体中储存,各个受体菌分别各个受体菌分别(fnbi)含有这种生物的不同的基因含有这种生物的不同的基因,称为基因称为基因文库文库(genelibrary)第8页/共48页第九页,共49页。基因组文库基因组文库:基因文库中包含了一种生物所基因文库中包含了一种生物所有有(suyu)的基因的基因,这种基因文库这种基因文库叫做基因组文库叫做基因组文库.部分基因文库部分基因文库:基因文库中包含了一种生物的基因文库中包含了一种生物的一部分基因一部分基因,这种基因文库叫做部这种基因文库叫做部
8、分基因文库分基因文库.第9页/共48页第十页,共49页。基因组文基因组文库库(wnk)与部分基与部分基因文库因文库(wnk)的的关系关系第10页/共48页第十一页,共49页。第11页/共48页第十二页,共49页。思考:基因文库如何思考:基因文库如何(rh)构建?构建? 如果用某种生物发育的某个时期的如果用某种生物发育的某个时期的mRNA 反转录反转录(zhun l)产生产生的的多种互补多种互补DNA(也叫(也叫cDNA)片段,与载体连接后储存在一个受体)片段,与载体连接后储存在一个受体菌群中,那么,这个受体菌群体就构成了这种生物的菌群中,那么,这个受体菌群体就构成了这种生物的cDNA文库。文库
9、。这种方法称这种方法称反转录反转录(zhun l)法法第12页/共48页第十三页,共49页。cDNA文库文库(wnk)的构建的构建mRNA 反转录cDNA(互补DNA)DNA聚合酶聚合酶双链DNA反转录反转录(zhunl)法:法:基因重组基因重组反转录反转录酶酶mRNAmRNAcDNAcDNA第13页/共48页第十四页,共49页。基因组基因组DNADNA文库文库(wnk)(wnk)cDNAcDNA文库文库(wnk)(wnk)基因组基因组DNADNA文库文库(wnk)(wnk)与与cDNAcDNA文库文库(wnk)(wnk)的比较的比较第14页/共48页第十五页,共49页。(3)如何从基因文库中
10、得到)如何从基因文库中得到(d do)所需要的基因?所需要的基因?依据:目的依据:目的(md)基因的有关信息。基因的有关信息。如:根据基因的核苷酸序列如:根据基因的核苷酸序列 基因的功能基因的功能(gngnng)基因在染色体上的位置基因在染色体上的位置 基因的转录产物基因的转录产物mRNA 基因翻译产物蛋白质基因翻译产物蛋白质 等特性。等特性。第15页/共48页第十六页,共49页。1、构建基因组、构建基因组DNA文库时,首先文库时,首先(shuxin)应分应分离细胞的离细胞的A、染色体、染色体DNAB、线粒体、线粒体DNAC、总、总mRNAD、tRNA2、目的基因可从基因文库中获得,下列有关基
11、因文库的、目的基因可从基因文库中获得,下列有关基因文库的描述正确的是描述正确的是A、某生物的全套基因就是一个基因文库、某生物的全套基因就是一个基因文库B、将含有某种生物不同的许多、将含有某种生物不同的许多DNA片段,导入某个生片段,导入某个生物物体内,则这个生物就是一个基因文库体内,则这个生物就是一个基因文库C、含有一种生物所有、含有一种生物所有(suyu)基因的基因文库叫做基基因的基因文库叫做基因组文库因组文库D、含有一种生物的一部分基因的基因文库叫、含有一种生物的一部分基因的基因文库叫cDNA文库文库AC第16页/共48页第十七页,共49页。(2 2)利用)利用(lyng)PCR(lyng
12、)PCR技术扩增目的基因技术扩增目的基因PCR聚合酶链式反应 是一项生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。通过此技术,可获取大量的目的(md)基因。第17页/共48页第十八页,共49页。PCR技术技术(jsh)原理:原理:前提:前提:原料原料(yunlio)方式方式PCR扩增仪扩增仪DNA复制复制(fzh)一段已知目的基因的核苷酸序列一段已知目的基因的核苷酸序列:以:以_方式扩增,方式扩增, 即即_(n n为扩增循环的次数)为扩增循环的次数)指数指数2 2n n模板模板DNA;DNA引物;四种脱氧核引物;四种脱氧核苷酸;热稳定苷酸;热稳定DNA聚合酶(聚合酶(Taq酶)酶);离子;离子第1
13、8页/共48页第十九页,共49页。n 过程(guchng)变性、退火(tuhu)、延伸三步曲变性:加热至9095双链DNA解链成为单链DNA退火:冷却至5560部分引物与模板的单链DNA的特定互补(hb)部位相配对和结合延伸:加热至7075以目的基因为模板,合成互补(hb)的新DNA链变性变性退火退火延伸延伸第19页/共48页第二十页,共49页。1、在遗传工程中,若有一个控制有利性状的、在遗传工程中,若有一个控制有利性状的DNA分子分子片段为片段为ATGTGTACAC,要使其数量增多,可用,要使其数量增多,可用PCR技技术进行人工复制,复制时应给予的条件是术进行人工复制,复制时应给予的条件是双
14、链双链DNA分子为模板分子为模板(mbn)ATGTG或或TACAC模板模板(mbn)链链四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸四种核苷酸四种核苷酸DNA聚合酶聚合酶热稳定热稳定DNA聚合酶聚合酶引物引物温度变化温度变化恒温恒温ABCDD2、在基因工程中,把选出的目的、在基因工程中,把选出的目的(md)基因(共基因(共1000个脱氧个脱氧核苷酸对,其中腺嘌呤脱氧核苷酸是核苷酸对,其中腺嘌呤脱氧核苷酸是460个)放入个)放入DNA扩增仪中扩增仪中扩增扩增4代,那么,在扩增仪中应放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是代,那么,在扩增仪中应放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是个个 个个 个个个个B第20页/共48页第二十一页,共
15、49页。v(3) 人工合成人工合成(rn n h chn)根据根据(gnj)(gnj)已知的氨基酸序列已知的氨基酸序列合成合成DNA DNA 蛋白质的氨基酸序列蛋白质的氨基酸序列(xli)(xli)mRNAmRNA的核苷酸序列的核苷酸序列结构基因的核苷酸序列结构基因的核苷酸序列推测推测推测推测目的基因目的基因化学合成化学合成第21页/共48页第二十二页,共49页。1、在已知序列信息的情况下,获取目的基因、在已知序列信息的情况下,获取目的基因(jyn)的最方便方法是的最方便方法是A、化学合成法、化学合成法B、基因、基因(jyn)组文库法组文库法C、cDNA文库法文库法D、聚合酶链反应、聚合酶链反
16、应2、下列、下列(xili)获取目的基因的方法中需要模板链的是获取目的基因的方法中需要模板链的是从基因文库中获取目的基因从基因文库中获取目的基因利用利用PCR技术扩增技术扩增目的基因目的基因反转录法反转录法通过通过DNA合成仪利用化学方法合成仪利用化学方法人工合成人工合成ABCDAD第22页/共48页第二十三页,共49页。3、目的基因主要是指、目的基因主要是指_的结构基因。获的结构基因。获得目的基因的常见方法有三种:(得目的基因的常见方法有三种:(1)从基因文库中获取)从基因文库中获取目的基因,根据基因的目的基因,根据基因的_序列,基因在序列,基因在_上的位置,基因的上的位置,基因的_产物产物
17、mRNA,基因,基因的的_产物蛋白质等获取目的基因。(产物蛋白质等获取目的基因。(2)利用)利用PCR技术扩增目的基因,该技术是一项在技术扩增目的基因,该技术是一项在_完成的核完成的核酸合成技术,前提条件是有一段已知目的基因的酸合成技术,前提条件是有一段已知目的基因的_序列,以便于合成序列,以便于合成_。(。(3)如果)如果(rgu)基因较小且核苷酸序列已知,可以通过基因较小且核苷酸序列已知,可以通过_方法。方法。编码编码(bin m)蛋白质蛋白质核苷酸核苷酸染色体染色体转录转录(zhun l)表达表达体外体外核苷酸核苷酸引物引物人工合成人工合成第23页/共48页第二十四页,共49页。二、基因
18、表达二、基因表达(biod)(biod)载体的构建载体的构建核心核心(1 1)用一定的)用一定的_切割切割质粒,使其出现一个质粒,使其出现一个(y )(y )切口,露出切口,露出_。(2 2)用)用_切断目切断目 的基因,使其产生的基因,使其产生_ _ _。(3 3)将切下的目的基因片段)将切下的目的基因片段(pin dun)(pin dun)插入质粒的插入质粒的_处,再加入适量处,再加入适量_,形成了一个重,形成了一个重组组 DNA DNA分子(重组质粒)分子(重组质粒)限制酶限制酶黏性末端黏性末端同一种限制酶同一种限制酶的黏性末端的黏性末端切口切口DNADNA连接酶连接酶相同相同1.1.过
19、程过程: :第24页/共48页第二十五页,共49页。质粒质粒目的目的(md)(md)基基因因限制限制(xinzh)(xinzh)酶酶处理处理一个一个(y )(y )切口切口两个黏性末端两个黏性末端两个切口两个切口获得目的基因获得目的基因DNADNA连接酶连接酶表表达达载载体体同种同种1.1.过程过程: :第25页/共48页第二十六页,共49页。2、基因表达载体的作用、基因表达载体的作用a、使目的、使目的(md)基因在受体细胞中稳定存在并遗传给子代基因在受体细胞中稳定存在并遗传给子代b、同时、同时(tngsh)使目的基因能表达和发挥作用使目的基因能表达和发挥作用思考:作为基因工程表达载体思考:作
20、为基因工程表达载体(zit)(zit),只,只需含有目的基因就可以完成任务吗?为什需含有目的基因就可以完成任务吗?为什么?么?第26页/共48页第二十七页,共49页。不可以。因为目的基因在表达载体中得到表达并发挥作用,还需不可以。因为目的基因在表达载体中得到表达并发挥作用,还需要有其他控制元件,如启动子、终止子和标记基因等。必须构建要有其他控制元件,如启动子、终止子和标记基因等。必须构建上述元件的主要理由是:上述元件的主要理由是:(1) 生物之间进行基因交流,只有使用受体生物自身基因的启生物之间进行基因交流,只有使用受体生物自身基因的启动子才能比较有利于基因的表达;动子才能比较有利于基因的表达
21、;(2) 通过通过cDNA文库获得的目的基因没有文库获得的目的基因没有(mi yu)启动子,只启动子,只将编码序列导入受体生物中无法转录;将编码序列导入受体生物中无法转录;(3) 目的基因是否导入受体生物中需要有筛选标记;目的基因是否导入受体生物中需要有筛选标记;(4) 为了增强目的基因的表达水平,往往还要增加一些其他调为了增强目的基因的表达水平,往往还要增加一些其他调控元件,如增强子等;控元件,如增强子等;(5) 有时需要确定目的基因表达的产物存在于细胞的什么部位,有时需要确定目的基因表达的产物存在于细胞的什么部位,往往要加上可以标识存在部位的基因(或做成目的基因与标识基往往要加上可以标识存
22、在部位的基因(或做成目的基因与标识基因的融合基因),如绿色荧光蛋白基因等。因的融合基因),如绿色荧光蛋白基因等。第27页/共48页第二十八页,共49页。3.3.基因表达载体基因表达载体(zit)(zit)的的组成:组成:它们它们(t men)有什么作用?有什么作用?a、目的、目的(md)基因基因b、启动子、启动子c、终止子、终止子d、标记基因、标记基因位于基因的首端位于基因的首端,是是mRNA结合位点结合位点位于基因的末端位于基因的末端,终止终止转录转录检测目的基因是否导入受体细胞检测目的基因是否导入受体细胞第28页/共48页第二十九页,共49页。1、(多选)一个基因、(多选)一个基因(jyn
23、)表达载体的构建应包括表达载体的构建应包括A目的基因目的基因(jyn)B启动子启动子C终止子终止子D标记基标记基因因(jyn)ABCD2、下列关于基因表达载体的叙述不正确的是、下列关于基因表达载体的叙述不正确的是A启动子是与启动子是与RNA聚合酶识别和结合的部位,是起始密码聚合酶识别和结合的部位,是起始密码B启动子和终止子都是特殊启动子和终止子都是特殊(tsh)结构的结构的DNA短片段,对短片段,对mRNA的转录起调控作用的转录起调控作用C标记基因是为了鉴别受体细胞中是否有目的基因从而便标记基因是为了鉴别受体细胞中是否有目的基因从而便于筛选于筛选D基因表达载体的构建视受体细胞及导入方式不同而有
24、所基因表达载体的构建视受体细胞及导入方式不同而有所差别差别A3、目前、目前(mqin)转基因工程可以转基因工程可以A. 打破地理隔离但不能突破生殖隔离打破地理隔离但不能突破生殖隔离B. 打破生殖隔离但不能突破地理隔离打破生殖隔离但不能突破地理隔离C. 完全突破地理隔离和生殖隔离完全突破地理隔离和生殖隔离D. 部分突破地理隔离和生殖隔离部分突破地理隔离和生殖隔离 C第29页/共48页第三十页,共49页。 常用常用常用常用(chn yn)(chn yn)的的的的受体细胞:受体细胞:受体细胞:受体细胞: 有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤有大肠杆菌、枯草杆
25、菌、土壤(trng)(trng)农农农农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。杆菌、酵母菌和动植物细胞等。杆菌、酵母菌和动植物细胞等。杆菌、酵母菌和动植物细胞等。 将目的将目的将目的将目的(md)(md)基因导入受体细胞的原理基因导入受体细胞的原理基因导入受体细胞的原理基因导入受体细胞的原理借鉴借鉴借鉴借鉴细菌或病毒侵染细胞细菌或病毒侵染细胞细菌或病毒侵染细胞细菌或病毒侵染细胞的途径。的途径。的途径。的途径。三、将目的基因导入受体细胞三、将目的基因导入受体细胞第30页/共48页第三十一页,共49页。1、将目的基因(jyn)导入植物细胞(1)农杆菌)农杆菌(gnjn)转化法转化法特点特点(tdin):能感
26、染能感染双子叶植物双子叶植物和和祼子植物祼子植物,对单对单子叶植物无感染能力子叶植物无感染能力Ti质粒质粒的的TDNA可转移至受体细胞可转移至受体细胞并整合到其染色体上并整合到其染色体上转化过程转化过程:Ti质粒质粒目的基因目的基因构建构建表达表达载体载体导入导入植植物物细细胞胞插入插入植物细胞植物细胞染色染色DNA表达表达新新性性状状转入转入农农杆杆菌菌第31页/共48页第三十二页,共49页。(2)基因)基因(jyn)枪法枪法 基因枪法又称微弹轰击基因枪法又称微弹轰击(hngj)法,是利用压缩气体产生的动力,将包法,是利用压缩气体产生的动力,将包裹在金属颗粒表面的表达载体裹在金属颗粒表面的表
27、达载体DNA打入受体细胞中,使目的基因与其整合打入受体细胞中,使目的基因与其整合并表达的方法。并表达的方法。第32页/共48页第三十三页,共49页。(3)花粉)花粉(hufn)通道法通道法 植物花粉在柱头上萌发后,花粉管要穿过花柱植物花粉在柱头上萌发后,花粉管要穿过花柱(huzh)直直通胚囊。花粉管通道法就是在植物受粉后,花粉形成的花粉通胚囊。花粉管通道法就是在植物受粉后,花粉形成的花粉管还未愈合前,剪去柱头,然后,滴加管还未愈合前,剪去柱头,然后,滴加DNA(含目的基因),(含目的基因),使目的基因借助花粉管通道进入受体细胞。使目的基因借助花粉管通道进入受体细胞。第33页/共48页第三十四页
28、,共49页。2、将目的(md)基因导入动物细胞方法方法(fngf):显微注射显微注射(zhsh)技术技术操作程序操作程序:提纯含目的基因提纯含目的基因表达载体表达载体取受精卵取受精卵显微注射显微注射移植到子宫移植到子宫受精卵发育受精卵发育新性状动物新性状动物第34页/共48页第三十五页,共49页。3、将目的基因(jyn)导入微生物细胞常用常用(chnyn)法:法:Ca2+处理处理常用常用(chnyn)菌:大肠杆菌菌:大肠杆菌微生物作受体细胞原因:微生物作受体细胞原因:繁殖快繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对少、多为单细胞、遗传物质相对少过程:过程:Ca2+处理处理大肠杆菌大肠杆菌感受态细感受态细
29、胞胞表达载体表达载体与感受态与感受态细胞混合细胞混合感受态细感受态细胞吸收胞吸收DNA第35页/共48页第三十六页,共49页。1、基因工程中科学家常用细菌、酵母菌等微生物作、基因工程中科学家常用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞,原因是为受体细胞,原因是A结构简单、操作方便结构简单、操作方便B繁殖速度快繁殖速度快C遗传物质含量少、简单遗传物质含量少、简单D性状性状(xngzhung)稳定、变异少稳定、变异少2、基因工程常用的受体细胞有、基因工程常用的受体细胞有大肠杆菌大肠杆菌枯草杆菌枯草杆菌支原体支原体动植物细胞动植物细胞ABCDBD3、基因工程、基因工程(jyn gngchng)是在是在DNA
30、分子水平上进行设分子水平上进行设计施工的,在基因操作的基本步骤中,不进行碱基互补配对计施工的,在基因操作的基本步骤中,不进行碱基互补配对的步骤是的步骤是A.人工合成基因人工合成基因 B.目的基因与运载体结合目的基因与运载体结合C.将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞 D.目的基因的检测和表达目的基因的检测和表达C第36页/共48页第三十七页,共49页。4.采用基因工程的方法培育采用基因工程的方法培育(piy)抗虫棉,下列导入目的抗虫棉,下列导入目的基因的做法正确的是基因的做法正确的是将毒素蛋白质注射到棉受精卵中将毒素蛋白质注射到棉受精卵中将编码毒素蛋白的将编码毒素蛋白的DNA序列注射到
31、棉受精卵中序列注射到棉受精卵中将编码毒素蛋白的将编码毒素蛋白的DNA序序列与细菌质粒重组,注射到棉的子房并进入受精卵中列与细菌质粒重组,注射到棉的子房并进入受精卵中将编码毒素蛋白的将编码毒素蛋白的DNA序列与质粒重组,导入细菌感染棉序列与质粒重组,导入细菌感染棉的体细胞,再进行组织培养的体细胞,再进行组织培养ABCDC5.下列属于下列属于(shy)基因工程中导入目的基因方法的是基因工程中导入目的基因方法的是农杆菌转化法农杆菌转化法基因枪法基因枪法花粉管道法花粉管道法显微注射法显微注射法胚胎移植胚胎移植DNA分子杂交法分子杂交法ABCDC第37页/共48页第三十八页,共49页。( (四四) )目
32、的基因目的基因(jyn)(jyn)的检测与鉴的检测与鉴定定检测检测(jin (jin c)c)导入检测导入检测(jin c)(jin c):目的基因是否导入:目的基因是否导入受体细胞受体细胞方法方法DNADNA分子杂交分子杂交表达检测表达检测转录检测转录检测分子杂交分子杂交翻译检测翻译检测抗原抗体抗原抗体杂交杂交分分子子检检测测法法鉴定鉴定抗虫鉴定抗虫鉴定抗病鉴定抗病鉴定活性鉴定等活性鉴定等个体水平的鉴定个体水平的鉴定第38页/共48页第三十九页,共49页。知识延伸知识延伸DNA分子杂交分子杂交(zjio)技术技术 该方法是根据碱基互补配对原则,把互补的双链该方法是根据碱基互补配对原则,把互补
33、的双链DNA解开,把单股的解开,把单股的DNA小片段用同位素、荧光分子或化学发小片段用同位素、荧光分子或化学发光催化剂等进行标记,之后同被检测的光催化剂等进行标记,之后同被检测的DNA中的同源互补中的同源互补序列杂交,从而序列杂交,从而(cng r)检出所要查明的检出所要查明的DNA或基因。或基因。第39页/共48页第四十页,共49页。返返返返 回回回回第40页/共48页第四十一页,共49页。1、用用-珠珠蛋蛋白白的的DNA探探针针可可以以检检测测(jin c)出出的的遗遗传传病病是是 A镰刀状细胞贫血症镰刀状细胞贫血症 B白血病白血病C坏血病坏血病 D苯丙酮尿症苯丙酮尿症 A2、应应用用基基
34、因因工工程程技技术术诊诊断断疾疾病病的的过过程程中中必必须须使使用用基基因因探探针针才才能达到能达到(d do)检测疾病的目的。这里的基因探针是检测疾病的目的。这里的基因探针是 A用于检测疾病的医疗器械用于检测疾病的医疗器械B用放射性同位素或荧光分子等标记的用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子分子C合成合成-珠蛋白的珠蛋白的DNAD合成苯丙羟化酶的合成苯丙羟化酶的DNA片段片段B第41页/共48页第四十二页,共49页。思考思考(sko)(sko)与与探究:探究:2.根据农杆菌可将目的基因导入双子叶植物的机理根据农杆菌可将目的基因导入双子叶植物的机理,你能分你能分析出不能导入单子叶植物的原
35、因吗析出不能导入单子叶植物的原因吗?若将一个若将一个(y )抗病基抗病基因导入小麦中因导入小麦中,理论上讲你应该怎样做理论上讲你应该怎样做?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;染单子叶植物;要加趋化和诱导的物质,一般为乙酰丁香酮等,要加趋化和诱导的物质,一般为乙酰丁香酮等,目的目的(md)是使农杆菌向植物组织的受伤部位靠拢(趋化性)和激活是使农杆菌向植物组织的受伤部位靠拢(趋化性)和激活农杆菌的农杆菌的Vir区(诱导)的基因,使区(诱导)的基因,使T-DNA转移并插入到染色体转移并插入到染色体DNA上。上
36、。3.3.利用大肠杆菌可以生产出人的胰岛素,联系前面有关细胞器功利用大肠杆菌可以生产出人的胰岛素,联系前面有关细胞器功能的知识,结合基因工程操作程序的基本思路,思考一下,若能的知识,结合基因工程操作程序的基本思路,思考一下,若要生产人的糖蛋白,可以用大肠杆菌吗?要生产人的糖蛋白,可以用大肠杆菌吗?有些蛋白质肽链上有共价结合的糖链,这些糖链是在内质网和高尔基复有些蛋白质肽链上有共价结合的糖链,这些糖链是在内质网和高尔基复合体上加工完成的,内质网和高尔基复合体存在于真核细胞中,大肠杆合体上加工完成的,内质网和高尔基复合体存在于真核细胞中,大肠杆菌不存在这两种细胞器,因此,在大肠杆菌中生产这种糖蛋白
37、是不可能菌不存在这两种细胞器,因此,在大肠杆菌中生产这种糖蛋白是不可能的。的。第42页/共48页第四十三页,共49页。珠蛋白是动物血红蛋白的重要组成成分。当它的成分异常时,珠蛋白是动物血红蛋白的重要组成成分。当它的成分异常时,动物有可能患某种疾病,如镰刀形细胞贫血症。假如让你用动物有可能患某种疾病,如镰刀形细胞贫血症。假如让你用基因工程的方法,使大肠杆菌生产出鼠的基因工程的方法,使大肠杆菌生产出鼠的-珠蛋白,想一想,珠蛋白,想一想,应如何应如何(rh)(rh)进行设计?进行设计?(1)从小鼠中克隆出)从小鼠中克隆出-珠蛋白基因珠蛋白基因(jyn)的编码序列的编码序列(cDNA)。(2)将)将c
38、DNA前接上在大肠杆菌中可以适用的启动子,另外加前接上在大肠杆菌中可以适用的启动子,另外加上抗四环素的基因上抗四环素的基因(jyn),构建成一个表达载体。,构建成一个表达载体。(3)将表达载体导入无四环素抗性的大肠杆菌中,然后在含)将表达载体导入无四环素抗性的大肠杆菌中,然后在含有四环素的培养基上培养大肠杆菌。如果表达载体未进入大肠有四环素的培养基上培养大肠杆菌。如果表达载体未进入大肠杆菌中,大肠杆菌会不含有抗四环素基因杆菌中,大肠杆菌会不含有抗四环素基因(jyn)而死掉;如而死掉;如果培养基上长出大肠杆菌菌落,则表明果培养基上长出大肠杆菌菌落,则表明-珠蛋白基因珠蛋白基因(jyn)已已进入其
39、中。进入其中。(4)培养进入了)培养进入了-珠蛋白基因珠蛋白基因(jyn)的大肠杆菌,收集菌体,的大肠杆菌,收集菌体,破碎后从中提取破碎后从中提取-珠蛋白。珠蛋白。第43页/共48页第四十四页,共49页。复习题复习题1)将目的)将目的(md)基因导入受体细胞有哪些方法基因导入受体细胞有哪些方法?(试举例说明试举例说明)2)简述)简述(jin sh)农杆菌农杆菌转化法转化法第44页/共48页第四十五页,共49页。4 4)有有有有关关关关基基基基因因因因工工工工程程程程(jyn (jyn gngchng)gngchng)的的的的叙叙叙叙述述述述正正正正确确确确的是的是的是的是 ( ) A A、限制
40、酶只在获得目的基因时才用、限制酶只在获得目的基因时才用、限制酶只在获得目的基因时才用、限制酶只在获得目的基因时才用 B B、重组质粒的形成在细胞内完成、重组质粒的形成在细胞内完成、重组质粒的形成在细胞内完成、重组质粒的形成在细胞内完成 C C、质粒都可作为运载体、质粒都可作为运载体、质粒都可作为运载体、质粒都可作为运载体 D D、蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料、蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料、蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料、蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料D D3 3)有关基因)有关基因)有关基因)有关基因(jyn)(jyn)工程的叙述中,错误的是(工程的叙述中,错误的是
41、(工程的叙述中,错误的是(工程的叙述中,错误的是()AA、DNADNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来连接酶将黏性末端的碱基对连接起来连接酶将黏性末端的碱基对连接起来连接酶将黏性末端的碱基对连接起来BB、 限制性内切酶用于目的基因限制性内切酶用于目的基因限制性内切酶用于目的基因限制性内切酶用于目的基因(jyn)(jyn)的获得的获得的获得的获得CC、目的基因、目的基因、目的基因、目的基因(jyn)(jyn)须由运载体导入受体细胞须由运载体导入受体细胞须由运载体导入受体细胞须由运载体导入受体细胞DD、 人工合成目的基因人工合成目的基因人工合成目的基因人工合成目的基因(jyn)(jyn)不用限制性
42、内切酶不用限制性内切酶不用限制性内切酶不用限制性内切酶A A第45页/共48页第四十六页,共49页。5 5 5 5)基因工程是在)基因工程是在)基因工程是在)基因工程是在DNADNADNADNA分子水平上进行设计施工的。在基因分子水平上进行设计施工的。在基因分子水平上进行设计施工的。在基因分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中,不进行碱基互补配对的步骤是操作的基本步骤中,不进行碱基互补配对的步骤是操作的基本步骤中,不进行碱基互补配对的步骤是操作的基本步骤中,不进行碱基互补配对的步骤是A A A A、人工合成、人工合成、人工合成、人工合成(rn n h chn)(rn n h chn)
43、(rn n h chn)(rn n h chn)目的基因目的基因目的基因目的基因 B B B B、目的基因的检测和表达、目的基因的检测和表达、目的基因的检测和表达、目的基因的检测和表达C C C C、将目的基因导入受体细胞、将目的基因导入受体细胞、将目的基因导入受体细胞、将目的基因导入受体细胞 D D D D、目的基因与运载体结合、目的基因与运载体结合、目的基因与运载体结合、目的基因与运载体结合C C6 6)(多选)人们利用基因工程的方法,用大肠杆菌生产)(多选)人们利用基因工程的方法,用大肠杆菌生产(shngchn)(shngchn)人类胰岛素,这一过程涉及到(人类胰岛素,这一过程涉及到(
44、)A.A.用适当的酶对胰岛素基因与运载体进行切割并连接用适当的酶对胰岛素基因与运载体进行切割并连接B.B.把重组后的把重组后的DNADNA分子导入受体细菌内进行扩增分子导入受体细菌内进行扩增C.C.检测重组检测重组DNADNA分子是否导入受体细菌内并表达出性状分子是否导入受体细菌内并表达出性状D.D.筛选出能产生胰岛素的筛选出能产生胰岛素的“工程菌工程菌” ” ABCDABCD7 7)下列哪项不属于)下列哪项不属于(shy)(shy)基因工程技术的步骤基因工程技术的步骤 ( ) A A基因转移基因转移 B B基因扩增基因扩增C C基因检测基因检测 D D基因表达基因表达 B B第46页/共48页第四十七页,共49页。内容(nirng)总结会计学。一、目的基因的获取。基因文库中包含了一种生物所有的基因,这种基因文库叫做基因组文库.。这种方法称反转录法。根据已知的氨基酸序列合成DNA。二、基因表达载体的构建核心(hxn)。导入检测:目的基因是否导入受体细胞。翻译检测抗原抗体杂交。知识延伸DNA分子杂交技术。B用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子。如果表达载体未进入大肠杆菌中,大肠杆菌会不含有抗四环素基因而死掉。真核第四十九页,共49页。