基因工程一轮复习课件

• 2.目的: 目的基因在受体细胞内,能
步骤 一
步骤 三
步骤 四
稳定存在 遗传 表达及发挥作用
目的基因
载体
同一种限制酶
重组体
T4 DNA连接酶 15ºC
载体自连
目 的 基 因 与 运 载 体 结 合
目的基因 自连
步骤三 导入受体细胞
• 植物
受体细胞不同 导入方法不同
• 动物 • 微生物
• (1)农杆菌转化法 • (2) 基因枪法 • (3) 花粉管通道法
2.载体的必备条件:
(1)能在细胞内进行_自__我__复__制___ (2)有_限___制__酶__切割位点,便于目的基因插入
(3)具有__标__记__基因,供重组DNA和筛选
拓展
(4)必须是安全的
(5)载体大小适合
注意 基因工程使用的质粒一定要经过人工改造!
基因工程 之
第2节 基 本 操 作 程 序
连接酶将双___链__DNA片段的两个缺口上同时连接
__限__制__酶、D__N_A__聚__合_酶、D_N__A_连__接__酶的作用位点
都在___磷__酸__二__酯____键
四、分子运输车—— 基因进入受体细胞的载体
1.常用载体: __质__粒__,_λ__噬__菌__体_衍__生__物__,_动__植_物__病__毒_
第3节 基因工程的应用
（一）动植物基因工程的成果
外源基因类型及举例 成果举例
植 抗虫转基因植物
物 基
抗病转基因植物
因 抗逆转基因植物
工 程
改良品质的转基因植物
成
果
动 提高生物速度的转基因动物
物 基
改善畜产品品质的转基因动物

类型二 利用PCR技术鉴定目的基因的连接方式
基本模型
检测目的基因在受体细胞内是否稳定存在是基因工程操作的重要步骤， 可以借助载体上的标记基因、PCR技术和核酸分子杂交技术等方法鉴定 受体细胞中是否转入了目的基因。在实际操作中，PCR技术不仅可以精 准地鉴定受体细胞是否转入目的基因，还可以通过引物的巧妙设计鉴定 目的基因的连接方式。
典例突破
PCR过程中，根据已知的DNA序列合成两个引物，要注意模板链和 引物的方向是相反的，引物的核苷酸序列要能够和相应模板的核苷 酸序列发生碱基互补配对，环状DNA图中显示PCR过程是从已知 DNA序列的两端分别向相反方向形成子链，一个引物是与已知DNA 序列的第一条链的左端互补结合，向右侧方向延伸形成子链，该引 物是④，另一个引物是与已知DNA序列的第二条链的右端互补结合， 向左侧方向延伸形成子链，该引物是②。
类型三 利用PCR技术引导基因定点突变
基本模型
重叠延伸PCR技术是指在PCR技术的基础上，采用具有互补末端的引物， 使PCR产物形成了重叠链，通过重叠链的延伸，将不同来源的片段重叠 拼接起来的一项新技术。该技术在基因的定点突变、长片段基因的合成、 基因敲除以及目的基因的扩增等方面有着独特的应用。
典例突破
DNA分子。该阶段必须将引物1、2和 引物3、4置于不同反应系统中，这是因 为_引__物__2_和__3__中__存__在__互__补__配__对___片__段__，__ _置__于___同__一__反__应__系__统__时__会__结___合__而__失__去___ _作__用___。
典例突破
类型五 利用PCR技术快速检测病原体
基本模型
病原体检测是诊断和控制传染病的重要手段，为迅速而准确地确定病原 体的存在和种类，发展了许多快速检测方法。PCR技术是一种基于DNA 扩增原理的快速病原体检测方法，它能够在几小时内扩增和检测极小量 的病原体DNA，并且具备高度的特异性和敏感性。

基因工程的基本操作程序 1、目的基因的获取 2、基因表达载体的构建 3、将目的基因导入受体细胞 4、目的基因的检测与鉴定
一、目的基因的获取
编码蛋白质的结构基因 1、目的基因主要是指______________________ 目的基因主要是指______________________ 请举出三个以上的例子 R技术扩增目的基因 （3）利用PCR技术扩增目的基因
基因工程的概念
基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计， 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通 过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的 重组和转基因等技术， 过体外 重组和转基因等技术 遗传特性， 遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和 生物产品。 生物产品。 基因工程的别名 操作环境 操作对象 操作水平 基本过程 结果 基因拼接技术或DNA重组技术 重组技术 基因拼接技术或 生物体外 基因 DNA分子水平 分子水平 剪切→拼接→导入→ 剪切→拼接→导入→表达 人类需要的）利用PCR技术扩增目的基因 利用PCR技术扩增目的基因 PCR
PCR——聚合酶链式反应 聚合酶链式反应 是一项生物体外复制特定DNA片 是一项生物体外复制特定 体外复制特定 片 段的核酸合成技术 通过此技术， 技术。 段的核酸合成技术。通过此技术，可 获取大量的目的基因。 获取大量的目的基因。
真核细胞的基因结构（补充内容） 真核细胞的基因结构（补充内容）
非编码区 编码区 非编码区
编码区上游
启动子 与RNA聚合酶 RNA聚合酶 结合位点Fra bibliotek编码区下游
终止子
外显子 真核 细胞 的 基因 结构 编码区
内含子
外显子： 外显子：能编码蛋白质的序列 内含子： 内含子：不能编码蛋白质的序列

应用
基因克隆与转化技术广泛应用于基因 工程、蛋白质工程、细胞工程等领域 。
03 基因工程的基序列信息，筛选出目的基因。
化学合成法
根据已知基因序列，合成目的基因。
聚合酶链式反应（PCR）
利用特异性引物，通过PCR技术扩增目的基因。
基因克隆与转化
01
02
03
表达载体
选择合适的表达载体，如 质粒、病毒等，以实现目 的基因的高效表达。
诱导表达
通过诱导剂或特定条件， 诱导目的基因的表达。
表达产物检测
通过特定的检测方法，如 抗原抗体反应、生物活性 测定等，对目的基因的表 达产物进行检测和鉴定。
基因工程的应用实例
04
转基因植物
抗虫转基因植物
通过转入抗虫基因，使植 物具备抗虫性能，减少虫 害，提高产量。
02
基因工程的核心技术包括基因克 隆、载体构建、基因表达和基因 编辑等。
基因工程的发展历程
01
1970年代
基因工程的萌芽阶段，科学家开始探索基因重组的可能 性。
02
1980年代
基因工程进入快速发展阶段，实现了外源基因在大肠杆 菌中的表达。
03
1990年代
基因工程在医学、农业和工业等领域得到广泛应用，并 逐步发展成为现代生物技术的核心。
1.谢谢聆 听
给下一代。
应用
在基因工程中，载体常用于将 目的基因导入受体细胞，并在 受体细胞内表达目的基因。
基因克隆与转化
基因克隆
是指将目的基因从原始材料中分离出 来，并将其插入到载体中，以便将其 导入受体细胞的过程。
转化
是指将重组后的DNA分子导入受体 细胞的过程，使其在受体细胞内表达 目的基因。

②基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质工程进行修饰、改造。
❖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
❖目的基因的表达和检测
只有第三步“将目的基因导入受体细胞”没有发生碱基互补配对， 其余三步中都涉及碱基互补配对。
原核细胞的基因结构（补充知识）
非编码区
编码区
启动子 RNA聚合酶识别结合
非编码区 终止子
1、编码区：能转录相应的信使RNA，能编码蛋白质的序列。
基因重组
DNA用限制酶或机械力切割成一 定长度范围的DNA片段，再与合
适的载体在体外重组后，导入受
体外包装
体菌的้องสมุดไป่ตู้的目的基因和保 存DNA(互补DNA)：是由生物的某 一特定器官或特定发育时期细胞 内的mRNA经体外反转录后形成的 互补DNA片段，与载体连接后储 存在一个受体菌群中．转化：_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．导入植物细胞 (1)方法：_农__杆__菌__转__化__法____、基因枪法、花粉管通 道法。 (2)农杆菌特点 ①易感染双子叶植物和祼子植物。 ②Ti质粒上的_T__－__D_N_A__可转移至受体细胞，并且 整合到受体细胞染色体DNA上。
mRNA
反转录酶
cDNA
基因重组
真核细胞的一个基因的编码区转录出mRNA前体， 需把其中的内含子切除，外R扩增目的基因（体外扩增）
1、过程
高温变性（解旋为单链）
低温退火（引物与单链互补结合） 适温延伸（在Taq酶的作用下合成
A．镰刀状细胞贫血症 B．白血病
A
C．坏血病
D．苯丙酮尿症
2、应用基因工程技术诊断疾病的过程中必须使用基