基因工程必备知识点.pptx

基因工程;基因工程的概念 基因工程的基本工具 基因工程的基本操作程序 基因工程的应用 蛋白质工程的概念 ;1.基因工程的概念;2.基因工程的基本工具;二.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)E·coli DNA连接酶和T4-DNA连接酶比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②不同点：E·coli DNA连接酶只能将双链 DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯 键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末 端，但连接平末端的效率较低。 (2) DNA连接酶与DNA聚合酶作用比较: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已 有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。 ;三.“分子运输车”——运载体(质粒) (1)载体具备的条件： ①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是--质粒,它是一种裸露 的、结构简单的、独立于细菌DNA之外， 并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 (3)其它载体：噬菌体的衍生物、动植物 病毒。 ;3 .基因工程的基本操作程序;第二步：基因表达载体的构建 1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。 2.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因 （1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。 （2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。 （3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素抗性基因。 ;第三步：将目的基因导入受体细胞 1.转化的概念：是目的基因进入受体细胞 内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的 过程。 2.常用的转化方法： ①将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。 ②将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术，此方法的受体细胞多是受精卵。 ③将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，最常用的原核细胞是大肠杆菌，转化方法是：先用Ca2+处理细胞，使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。 3.重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因 表达载体受体细胞的依据是标记基因是否 表达。;第四步：目的基因的检测和表达 1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上 是否插入了目的基因，方法是采用DNA分 子杂交技术。 2.其次还要检测目的基因是否转录出了mR NA，方法是采用用标记的目的基因作探针 与mRNA杂交。 3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质， 方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相 应的抗体进行抗原－抗体杂交。 4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。 如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。 ;4.基因工程的应用;5.蛋白质工程的概念;知识点填空;1.“分子手术刀”—— （1）来源：主要是从 中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别双链DNA分子的某种 的核苷酸序列，并且使每一条链中 部位的两个核苷酸之间的 断 开，因此具有 性。 （3）经限制酶切割产生的DNA片段末端通 常有两种形式： 和 。 2.“分子缝合针”—— (1)E·coli DNA连接酶和T4-DNA连接酶的比较： ①相同点：都缝合 。 ②不同点：E·coli DNA连接酶只能将双链 DNA片段互补的 之间的磷酸二酯键 连接起来；而T4-DNA连接酶能缝合 ， 但连接平末端的效率较 。 (2) DNA连接酶与DNA聚合酶的比较: ---------------------- DNA聚合酶只能将 加到已有的 核苷酸片段的末端，形成 。 DNA连接酶是连接 的末端，形成 。 ;3.“分子运输车”—— （1）载体具备的条件： ①能在受体细胞中 。 ②具有一至多个 ，供外源DNA片段插入。 ③具有 ，供重组DNA的鉴定和选择。 ? （2）最常用的运载体是-- ,它是一种 裸露的、结构简单的、独立于 之外， 并具有 能力的双链 状DNA分 子。 （3）其它