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基因工程讲课

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基因工程步骤课堂PPT

基因工程步骤课堂PPT

非编码区 编码区上游
编码区
非编码区 编码区下游
启动子
终止子
与RNA聚合酶结合位点
3
基因工程的基本操作程序
目的基因的获取 基因表达载体的构建 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定
4
一、目的基因的获取
用3分钟阅读P8-11，并思考下列问题，然后用 2分钟与同桌交流、讨论。 1、获取？ 4、何谓PCR技术？其原理、条件和过程是怎样的？
如果显示出杂交带，就表明待测样品含有目的基
因或目的基因已经转录。
36
2、检测目的基因是否转录出了mRNA
①方法: 分 子 杂 交 ②过程:用上述探针和转基因生物的mRNA杂交,
若出现杂交带,表明目的基因转录出了mRNA。
3、检测目的基因是否翻译成蛋白质
方法: 抗原-抗体杂交（蛋白质是抗原）
（二）鉴定（个体生物学水平） 抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等
37
个人观点供参考，欢迎讨论
真核细胞的基因结构
非编码区
编码区
非编码区
启动子
编码区下游
外显子
内含子
(能编码蛋白质) (不能编码蛋白质)
调控遗传信息的表达 (调控序列)
终止子
1
非编码区 与RNA聚合酶
结合位点
mRNA前体
成熟mRNA
编码区
非编码区
1
2
34
5
外显子
内含子
转录
加工
切除内含子转录部分 2
原核细胞的基因结构
能转录相应的信使RNA，能编码蛋白质
力
②原理：
Ti质粒上的T-DNA可以转移到受体细胞，并整
合到受体细胞染色体的DNA上。

《基因工程》PPT教学 ppt课件

《基因工程》PPT教学 ppt课件

PPT课件
36
典型例子：抗烟草花叶病毒的转基因烟草、 抗病毒的转基因小麦、甜椒
PPT课件
37
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
3.抗逆转基因植物
PPT课件
38
4.利用转基因改良植物的品质
PPT课件
39
富含赖氨酸的转基因玉米
基转 因入 的荧 发光 荧素 光酶 烟蛋 草白
PPT课件 不会引起过敏的转基因大4豆0
原 理： 基因重组
表达水平： DNA分子水平
过程：
意义： 1、定向改造某些性状
2、克服远缘杂交
PPT课件
3
原核细胞的基因结构
非编码区 编码区上游 启动子
编码区
非编码区 编码区下游
终止子
RNA聚合酶结合位点
启动子：位于基因首端一段能与RNA聚合酶结合并能起 始mRNA合成的序列。没有启动子，基因就不能转录。
将目的基因导入 农杆菌介导的遗传转化法
植物细胞
基因枪法
方法
将目的基因导入 动物细胞
——显微注射法
将目的基因导入——感受态细胞吸收DNA分子
微生物细胞
(氯化钙法)
PPT课件
24
(四)目的基因的检测与鉴定 ——检查是否成功 ①形态检测
检测— ②分子检测
PPT课件
25
非目的基因片段 GACATAGCTACA CTGTATCGATGT
PPT课件
1
我们主要讨论4个问题：
1. 什么是基因工程——基因工程的概念。
2. 为什么能进行基因工程——基因工程的原理和技术。 3. 怎样进行基因工程——4大步骤 4. 基因工程的应用和前景
PPT课件
2
1、概念：又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。

讲课基因工程的基本操作程序课件

讲课基因工程的基本操作程序课件
基因工程的基本操作包括基因克隆、 基因转移、基因表达和基因调控等。
基因工程的历史与发展
01
基因工程的起源可以追溯到20世 纪70年代，当时科学家开始探索 DNA重组技术，奠定了基因工程 的基础。
02
随着技术的不断发展和完善，基 因工程在医学、农业、工业和生 物技术等领域得到了广泛应用。
基因工程的应用领域
安全性和伦理规范。
行业自律
03
相关行业和组织也制定了自律准则和规范，以促进基因工程的
健康发展。
05 基因工程未来展望
基因治疗的发展前景
基因治疗是一种通过修改人类基因来治疗遗传性疾病和获得性病症的方 法。随着基因编辑技术的不断进步，基因治疗在未来的发展前景广阔。
基因治疗将有望治愈一些目前无法根治的遗传性疾病，如囊性纤维化、 镰状细胞贫血等。同时，基因治疗也为一些常见疾病的治疗提供了新的
聚合酶链式反应（PCR）
利用特异性引物扩增目的基因片段，实现目的基因的快速获取。
化学体构建
载体的选择
目的基因与载体的连接
根据目的基因的特点和基因工程的需 要，选择合适的载体，如质粒、病毒 载体等。
利用限制性内切酶和DNA连接酶，将 目的基因与载体连接成重组DNA分子。
基因歧视
基因工程可能导致基于基因信息 的歧视，影响社会公平。
基因资源保护
基因资源是人类的共同财富，应 避免基因资源被滥用或垄断。
基因工程的法规与监管
国际法规
01
国际社会已经制定了一些关于基因工程的法规和公约，如《联
合国生物多样性公约》和《人类基因组计划宣言》。
国家法规
02
各国政府也制定了相应的法规和监管措施，以确保基因工程的
基因扩增与鉴定

基因工程-课件ppt

基因工程-课件ppt

(7)用于载体的质粒 DNA 分子上至少含一个限制酶识别位点(√ )
(8)载体的作用是携带目的基因导入受体细胞中，使之稳定存在
并表达
(√)
在日常生 活中， 随处都 可以看 到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
2．载体需具备的条件及其作用(连线)
对点落实
返回
1．(2016·全国卷Ⅲ)图(a)中的三个 DNA 片段上依次表示出了
EcoR Ⅰ、BamH Ⅰ和 Sau3AⅠ三种限制性内切酶的识别序列
与 切 割 位 点 ， 图 (b) 为 某 种 表 达 载 体 的 示 意 图 ( 载 体 上 的
EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切点是唯一的)。
↓
↓
↓
——GAATTC—— ——GGATCC—— ——GATC——
返回
(2)写出产生的末端的种类：①产生的是黏性末端；②产生的 是 平末端 。 (3)EcoRⅠ限制酶和 SmaⅠ限制酶识别的碱基序列 不同，切割 位点不同 (填“相同”或“不同”)，说明限制酶具有专一性 。
在日常生 活中， 随处都 可以看 到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
图(b)
图(c)
(3)DNA 连接酶是将两个 DNA 片段连接起来的酶，常见的
有__E_·_c_o_l_i__D_NA_连__接__酶_和____T_4D_N_A_连___接__酶___，其中既能连接黏 性末端又能连接平末端的是__T_4D_N_A__连__接__酶___。
解析
在日常生 活中， 随处都 可以看 到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么

基因工程-PPT课件

基因工程-PPT课件

干扰素 1200 升人血 2－3 万美元 / 病人
1 升发酵液 200－300 美元 / 病人
国外生物医药的发展
➢1976年第一家基因工程技术开发药物的公司建立。 ➢1982年第一个基因工程药物重组人胰岛素正式生产，推向市场。 ➢2019年全球生物技术公司总数已达4284家，美国占34％。 ➢2019年基因重组生物技术药物的年销售额已经突破400亿美元。 ➢2019年市场上的生物技术药物达到200种左右，而在研的药物为600种。 ➢全世界已有2.5亿人使用生物技术药物和疫苗。
• 曼哈顿计划 • 阿波罗计划
20世纪科学史上3个里程碑
HGP的意义
• 了解生命的起源与进化 – 认识种属之间和个体之间存在差异的起因 – 五种“模式生物” 基因组的研究：大肠杆菌、酵母、 线虫、果蝇和小鼠
• 解码生命，认识自身 – 了解生命体生长发育的规律
• 认识疾病产生的机制，掌握生老病死规律 – 疾病的诊断和治疗
甜椒在栽培的过 程中，容易受病毒的 感染。我国科学工作 者，采用转基因技术， 培育出抗病毒的甜椒。
油菜是人们食用油的主要来源之一。一般油菜 籽的含油量约为40％左右。通过转基因技术，培育 出来的油菜籽，可以大大地提高它的出油率。而且 油的纯度质量更好。
玉米是主要粮食之一，又可以提炼油脂，也可以 用作食品和工业的原料以及作饲料，浑身是宝。人们称 它是含金的植物。如今培育出转基因玉米，品质更好， 产量更高。
淋巴细胞ADA酶恢复至正常水平的5%-10% 维持免疫系统功能,改善病人症状
遗传缺陷病人
腺病毒 adenovirus
修正基因
插入修正基因
感染病人細胞
取出病人細胞
修正基因转入到患者体内
注射修正基因

《基因工程专题》课件

《基因工程专题》课件

通过基因工程改造细胞和微生物，可 以用于药物生产、疾病治疗和疫苗研 发，提高治疗效果和降低成本。
人类社会面临的挑战和机遇
伦理和安全问题
基因工程技术的发展和应用涉及到伦理和安全问题，如基因编辑 技术的滥用、基因歧视和生态风险等。
法律和监管问题
随着基因工程技术的广泛应用，相关的法律和监管体系需要进行调 整和完善，以确保技术的合理应用和发展。
04
基因工程的伦理和社会问题
基因工程的伦理问题
基因工程的道德地位
基因工程涉及到对生命本质的干预，因此引发了关于其道 德地位的讨论。一些人认为这是对自然的一种干预，而另 一些人则认为这是科技进步的必然结果。
基因歧视
由于基因信息可能揭示个人健康、行为等方面的信息，因 此存在基因歧视的风险。这可能导致保险、就业等方面的 歧视。
03
基因工程的应用实例
农业基因工程
抗虫作物
通过基因工程技术，将抗虫基 因导入作物，使其具有抗虫能
力，减少农药使用。
抗病作物
通过基因工程技术，增强作物 的抗病能力，降低作物病害的 发生率。
高产作物
通过基因工程技术，提高作物 的产量和品质，满足不断增长 的食物需求。
转基因动物
通过基因工程技术，培育出具 有优良性状的转基因动物，如
基因工程专
contents
目录
• 基因工程概述 • 基因工程的基本技术 • 基因工程的应用实例 • 基因工程的伦理和社会问题 • 未来展望
01
基因工程概述
基因工程概述
基因工程是指通过人工操作对 生物体的基因进行修饰、改造 和重组的技术。
它利用现代分子生物学技术， 在分子水平上对基因进行操作 ，从而实现对生物性状的改变 。

《基因工程》课件


人类基因编辑
基因工程在人类胚胎编辑方面的应用引发了关于人类尊严和生命 伦理的争议。
基因歧视
基因信息可能被用于歧视某些人群，如保险、就业等方面的不公平 对待。
生物种族灭绝
基因工程可能导致某些物种灭绝或生态失衡，违背了生态伦理原则 。
基因工程的法规与监管
国际法规
国际社会制定了一系列关于基因工程的法规 和伦理准则，如联合国《生物多样性公约》 等。
国家法规
各国政府根据国情制定了相应的基因工程法规和监 管措施，以确保安全和伦理问题得到有效监管。
行业自律
相关行业组织和研究机构也制定了自律规范 ，要求研究人员遵守伦理准则和法律法规。
05
未来展望与挑战
基因工程的未来发展趋势
基因治疗
利用基因工程技术修复或替换病变基因，治疗遗传性疾病和癌症 等严重疾病。
2000年代至今
基因治疗、基因编辑等技术的 出现和应用，为人类疾病治疗 和生物产业的发展带来了新的
机遇和挑战。
基因工程的应用领域
农业
培育抗虫、抗病、抗逆等性状的转基 因作物，提高农业生产效率和粮食安 全。
医学
用于基因治疗、药物研发、疾病诊断 和治疗等领域，为人类健康事业提供 有力支持。
工业
利用基因工程生产各种酶、蛋白质和 有机酸等生物制品，促进工业生产技 术的发展。
基因表达调控应用
通过对基因表达的调控，可以实 现对生物体的遗传特性和表型特 征的精细调控，为生物工程和医 学研究提供重要的理论基础和技 术手段。
基因敲除与编辑
01 02
基因敲除与编辑定义
基因敲除是指通过同源重组技术将外源致死基因或特定基因敲除或灭活 的遗传工程技术；基因编辑则是指通过修改生物体的基因组，实现对特 定基因进行敲除、插入或突变的遗传工程技术。

基因工程的基本内容优秀课件

限制性内切酶是在生物体(主要是微生 物)内的一种酶，能将外来的DNA切断，由 于这种切割作用是在DNA分子内部进行的， 故名限制性内切酶。
特点：特异性。
即一种限制性内切酶只能识别一种特定 的脱氧核苷酸序列，并且能在特定的切点上 切割DNA分子。
基因工程的基本内容优秀课件
（二）基因操作的工具
• 基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶） 大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶能识别
2）用同一种限制酶切断目的基因，使其 产生相同的黏性末端。
3）将切下的目的基因片段插入质粒的切 口处，再加入适量DNA连接酶，形成 了一个重组DNA分子（重组质粒）
目的基因与运载体的结合过程，实际 上是不同来源的基因重组的过程。
基因工程的基本内容优秀课件
• 步骤二：目的基因与运载体结合
基因工程的基本内容优秀课件
1）反转录法：
目的基因的mRNA
以目的基因转录成的信 使RNA为模板，反转录 成互补的单链DNA，然 后在酶的作用下合成双 链DNA，从而获得所需 的基因。
反转录
单链DNA(cDNA)
合成
双链DNA (即目的基因)
基因工程的基本内容优秀课件
3）根据已知的氨基酸序列合成DNA法 ：
根据已知蛋白质的氨 蛋白质的氨基酸序列
基因工程的基本内容优秀课件
（二）基因操作的工具
• 解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？ 关键步骤一的工具：基因的剪刀——限制性内切酶 关键步骤二的工具：基因的针线——DNA连接酶 关键步骤三的工具：基因的运载工具——运载体
基因工程的基本内容优秀课件
（二）基因操作的工具
• 基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶）
2）植物细胞： 农杆菌转化法、基因枪法、花粉管

分子生物学原理--基因工程ppt课件


分子生物学原理
整合
• 整合： 噬菌体感染大肠杆菌的第一步
噬菌体粘附于细胞壁上，将自身的 DNA注入菌体中。 此 DNA可与细菌染色 体重组，成为细菌染色体的一部分。
• 溶原菌：整合了噬菌体基因组的细菌。
• 裂解： 噬菌体感染大肠杆菌的第二步
DNA利用菌体的酶系统，复制自身及 外壳蛋白，组装成大量新 噬菌体，并将 细菌涨破。
第十四章 基因重组与基因工程
10/28/2024
分子生物学原理
基因重组：genomic recombination 重组DNA：recombinant DNA
10/28/2024
分子生物学原理
第一节、自然界的基因重组
• 转化：transformation • 整合：integration • 转导：transduction • 转位：transposition
10/28/2024
分子生物学原理
转位
• 转位：一个或一组基因从一处转到基因 组的另一个位置。
• 这些游动的基因称为转位子(transposon)。
10/28/2024
分子生物学原理
转 位
10/28/2024
分子生物学原理
第二节、基因工程
• 基因工程：是用分离纯化或人工合成的 DNA在体外与载体DNA结合，成为重组 DNA，用以转化宿主，筛选出能表达重 组DNA的活细胞，加以纯化、传代、扩 增，成为克隆。也叫基因克隆或重组 DNA技术。
切割后与原来载体比较。
• 利用核酸杂交和放射自显影进行鉴定：用目 的基因作探针监测宿主DNA是否重组体。
10/28/2024
分子生物学原理
DNA重组体的筛选与鉴定
•灭 活法筛 选重组 体。

基因工程公开课ppt课件


家蚕
普通细菌
提取
与运载体DNA结合
蚕丝蛋白
转基因细菌(含蚕丝蛋白
基因
导入
基因)
蚕丝蛋白
• 本节主要内容
1）基因工程的概念 2）基因操作的工具 3）基因工程的基本步骤
练习
1、在基因工程中，切割运载体和含有目
的基因的DNA片段，需使用（ A ）
A.同种限制酶 B. 两种限制酶 C.同种连接酶 D. 两种连接酶
家蚕能够吐出蚕丝为人类利用 设想 能否让细菌“吐出”蚕丝？
（一）基因工程的概念
基因工程，又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地 说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出 来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向 地改造生物的遗传性状。
ห้องสมุดไป่ตู้
一 基因工程的原理
（一）基因工程的概念
(3)具有某些标记基因，便于筛选成功导入的受体细胞。
（三）基因工程的步骤
1)提取目的基因 2)目的基因与运载体结合 3)目的基因导入受体细胞 4)目的基因的检测和表达
第一步：提取目的基因
（1）目的基因：人们所需要的特定基因
直接分离法：从自然界已有的物种中分离出来
（2）途径
mRNA 单链DNA 双链DNA
EcoRI限制酶的切割
黏性末端
黏性末端
(3)限制酶切割的是什么化学键？
切割位点
磷酸 二酯
键
(3)限制酶切割的是脱氧核苷酸之间的磷酸 二酯键，而不是碱基之间的氢键
（注意与解旋酶的区别）
被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有
几个伸出的核苷酸，这样的切口叫黏性末端。
它们之间正好互补配对
(4)切割的结果：一般能产生黏性末端，也可能 产生平末端。
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1、作为运载体必须具备什么条件？ 2、为什么质粒常作为运载体？
语言精品资源PPT
13
3、基因工程的 “ 目的基因 ”
a、能够在宿主细胞中复制 并稳定地保存 （1）具备条件： b、具有多个限制酶切点，以便 与外源基因连接 c、具有标记基因，便于筛选
（2）种 类： 质粒、噬菌体和动植物病毒
（3 ）作
用： 将外源基因导入受体细胞
胞？
答：细菌等微生物的繁殖速度非常快，在短
时间内就能获得大量目的基因和基因产物。
2、当用细菌作为受体细胞时，在导入
重组DNA之前对其应作何处理？
答：用氯化钙溶液处理细菌，以增大细菌细胞
壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒进入 受体细胞。
3、重组DNA分子进入受体细胞后，是
否意味着转基因的成功？
答：不是，重组DNA分子进入受体细胞后受体
23
蛋白质
mRNA
DNA
推测
推测
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24
（2）人工合成法
优点： 专一性强，还可以合成自然界中 不存在的基因，因此有着广泛的 应用前景。
缺点：操作过程麻烦，技术条件要求较高
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25
2、目的基因与运载体结合 DNA
T GCA ACG T
T GCA ACG T
GCA
T
观察与思考 T
操作环境
生物体外
操作对象
基因
操作水平
DNA分子水平
基本过程
剪切、拼接、导入、表达
结果
获得人类所需的基因产物
语言精品资源PPT
4
二、基因操作的工具
问题1: 基因操作是在DNA分子水平上进
行的,用普通的操作工具能够操作吗? 那么需要用什么工具呢?
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5
1、基因工程的 “ ”限制性内切酶
（2）结果： 产生粘性末端
（3）分布： 微生物（已发现的有200种）
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9
2、基因工程的 “ ”
问题3：
AATTC
切割如，果会把怎两样种呢来？源G不A同A的TDNTAC用同一G 种酶
CTTAA G
观察与思考 DNA连接酶
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10
2、基因工程的 “ 针线 ”
“
”指“DNA连接酶”
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14
观
为质什粒是么细质菌等粒
察
常微 自作生主物复为中制运能的够小载
与 思 考
体型？环状DNA分子， 其上面常含有 运载体 标记基因能够 “友好”地 “借居”在宿
主细胞中目，的它
的存在与基否因对 宿主细胞的生
存没有决定性
的作用。
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15
二、基因操作的工具
1、基因工程的 “ ”
2、基因工程的 “ ” 3、基因工程的 “ 目的基因
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”
16
基
因
操 作 的 基
本 步 骤 示
意
图
语言精品资源PPT
17
1、提取目的基因 2、目的基因与运载体结合 3、将目的基因导入受体细胞 4、目的基因的检测和表达
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18
1、提取目的基因
（1）鸟枪法（散弹射击法） （2）人工合成基因的方法
（1）连接的部位：连接“梯子”断口的“扶 手”——磷酸酯键；而非“梯 子”中间的“踏板”——氢键
（2）结 果： 两个相同的粘性末端的连接
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11
问题4：
如何将目的基因导入受体细胞呢？
运载体 目的基因
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12
问题与探索
• 请阅读教材中“基因的运输工具——运载 体”这一自然段，并思考回答以下两个问 题。
进行了表达。
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2
人的血红蛋白基因怎样才能导入猪的体内 呢？这就要借助于一门新兴的生物技术—— 基因工程。
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3
（一）、基因工程的概念
（1）该部分内容容易理解，教师指导学生阅 读教材有关内容，并给出下列表格，让学生 总结，教师加以补充。
别 名 基因拼接技术、DNA重组技术等
观 察
GAATTC
酶!
与
思
CTTAAG
考
回顾DNA的分子结构，思
考用什么对DNA进行操作?
G
AATTC
CTTAA 粘性末端 语言精品资源PPT
G
6
观
察 与 思
TGCA ACGT
性切识不 未点别同 端以的的 都及核“
考 不同的限制性内切酶识别的核 不 形 苷 剪
苷酸序列、切点以及形成的粘 同 成 酸 刀
思
答：DNA连接酶。
考
T GCA
T GCA
ACG T
ACGT
抗菌素抗性基因
语言精品资源PPT
标记基因
28
3、将目的基因导入受体细胞 4、目的基因的检测和表达
阅读第三步——将目的基因 导入受体细胞和第四步—— 目的基因的检测和表达，并 思考回答以下问题。
语言精品资源PPT
29
1、为什么常用细菌等微生物作为受体细
ACG
目的基因 语言精品资源PPT
26
观 察 与 思 考
GAAT TC CT TAAG
G
AATTC
CTTAA
G
语言精品资源PPT
27
观 察
1、切割质粒与获得目的基因切割DNA分子是否
一G定C要A 用同一种限制性内切酶T？为什目么的？基因
答：是。T 要保证有相同的黏性未A端C。G
与
2、该过程除使用限制性内切酶外，还使用什么酶？
语言精品资源PPT
19
...... DNA扩增仪（PCR仪）
语言精品资源PPT
20
（1）鸟枪法（散弹射击法）
优点： 操作简便
缺点：工作量大，具有一定的盲目性
语言精品资源PPT
21
（2）人工合成法
逆转录法
根据已知的氨基酸 序列合成DNA
DNA合成仪
语言精品资源PPT
22
mRNA
DNA
逆转录
语言精品资源PPT
细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基
因完成了表达过程语言工程的概念
基因操作 的工具 基因工 程的基 本内容
基因的剪刀___限制性内切酶 基因的针线___DNA连接酶 基因的运输工具___运载体
性未端T都是否相同G？C A
的序” 黏列所
ACG
T
、
语言精品资源PPT
7
问题2: DNA
如何把目的基因从DNA T分G子C A上切下来A呢C?G T
ACG T
TGC A
动画演示
GCA
A
观察与思考 T
TGC
目的基因 语言精品资源PPT
8
1、基因工程的 “ ”剪刀
限制性内切酶
（1）特点： 一种限制酶只能识别一种特定的 核苷酸序列,并在特定切点切割
基因工程简介
郑州市第二中学
语言精品资源PPT
1
两则新闻
1、2008年9月中央电视台《焦点访谈》播出了一期节目，反 映目前我国血库中血液短缺，很多病人排队等候输血，有的 因为不能及时输血而造成病情恶化，甚至死亡。节目呼吁人 们要关爱生命，义务献血……。
2、《参考消息》“开眼界”栏目中刊登一则新闻： 美国科学家已将人的血红蛋白基因导入猪的体内，并成功的