【中小学课件】高中生物总复习 专题一基因工程课件.ppt

专题一　基因工程 一、DNA重组技术的基本工具 1．限制性核酸内切酶——“分子手术刀” (1)主要来源：原核生物。 (2)特点：能够识别DNA特定的 ，切开两个核苷酸之间的 。 (3)DNA末端：限制酶切割DNA产生的DNA末端有两种形式： 和平末端。 2．DNA连接酶——“分子缝合针” (1)作用：将双链 “缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的 。 (2)种类 ①E·coli DNA连接酶：只能缝合DNA的黏性末端。 ②T4DNA连接酶：既可缝合DNA的黏性末端，又可缝合双链DNA的 。 3．基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” (1)载体的种类 ①质粒。 ②噬菌体的衍生物。 ③动植物病毒。 (2)质粒载体的特点 ①能够在细胞内自我复制。 ②具有一个或多个 ，便于供外源DNA片段插入其中。 ③具有特殊的遗传标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 二、基因工程的基本操作程序 1．目的基因的获取 (1)目的基因：指编码蛋白质的 。 (2)获取目的基因的方法 ①从基因文库中获取目的基因 a．基因文库的含义：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入 的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。 c．目的基因的获取依据： (i)基因的核苷酸序列： (ii)基因的功能； (iii)基因在染色体上的位置； (iv)基因的转录产物mRNA； (v)基因的翻译产物蛋白质。 ②利用 PCR技术扩增目的基因 a．PCR的含义：是一项在生物体外 特定DNA片段的核酸合成技术。 b．条件：已知基因的核苷酸序列。 c．过程：目的基因受热形成单链DNA，与引物结合，在 的作用下延伸形成DNA。 d．方式：指数扩增＝2n(n为扩增循环的次数) ③人工合成法：a.反转录法 b．化学合成法：基因较小，核苷酸序列已知。 2．基因表达载体的构建 (1)表达载体的组成：目的基因＋ ＋终止子＋标记基因。 (2)表达载体的功能 ①使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代。 ②使目的基因 和发挥作用。 (3)启动子：位于基因的 ，它是 识别和结合的部位，驱动基因转录产生mRNA。 (4)终止子：位于基因的尾端，终止mRNA的转录。 (5)标记基因：鉴别受体细胞是否含有目的基因。 3．将目的基因导入受体细胞 转化的含义：目的基因进入受体细胞内，并在受体细胞内维持 的过程。 (1)将目的基因导入植物细胞 方法：农杆菌转化法； 枪法；花粉管通道法。 (2)将目的基因导入动物细胞 ①方法： 注射技术。 ②操作程序：目的基因表达载体 ―→取卵(受精卵)―→显微注射―→移植到雌性动物体内―→新性状的动物。 (3)将目的基因导入微生物细胞 ①原核生物特点：繁殖快、多为 、遗传物质少。 ②转化：用Ca2＋处理细胞―→感受态细胞―→表达载体与感受态细胞混合→促感受态细胞吸收DNA分子。 4．目的基因的检测与鉴定 (1)检测 ①方法：采用 技术，抗原－抗体杂交技术。 ②内容： a．检测转基因生物的染色体DNA上的目的基因。 b．检测目的基因是否转录出了 。 c．检测目的基因是否翻译成 。 (2)鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定等。 三、基因工程的应用 1．植物基因工程的成果 提高农作物的 能力、改良农作物的品质、利用植物生产 等。 (1)抗虫转基因植物； (2)抗病转基因植物； (3)抗逆转基因植物； (4)利用 改良植物的品质。 2．动物基因工程的成果 (1)提高动物的 速度； (2)改善畜产品的品质； (3)转基因动物生产 ； (4)转基因动物作 的供体；①器官供体：抑制或除去 。②成果：利用 培育没有免疫排斥反应的猪器官。 3．基因工程药物 (1)来源：转基因 。 (2)成果： 、抗体、疫苗、激素等。 (3)作用：预防和治疗人类肿瘤、心血管疾病、遗传病、各种传染病、糖尿病、类风湿等疾病。 4．基因治疗 (1)特点：把 导入病人体内，使该基因的表达产物发 挥功能，从而达到治疗疾病的目的。 (2)成果：将腺苷酸脱氨酶基因导入患者的 ，治疗复合型免疫缺陷症。 (3)方法：分为体外基因治疗法和 基因治疗法。 四、蛋白质工程 1．蛋白质工程崛起的缘由 (1)基因工程的实质：将一种生物的 转移到另一种生物体内，后者产生它本不能产生的蛋白质，从而产生新性状。基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。 (2)蛋白质工程的目的：生产符合人们生活需要的、并非