(1) 连接酶
①来源:
结接成果—
②功能:只能连接.
四.基因进入受体细胞的载体一“分
(2) T4DNA连接酶
子运输车”
①来源:
②功能:既可以连接.
又可以连接
时效率比较低。
【拓展】比较DNA连接酶•与DNA
ONA连接
酶DNA聚合酶
作
用
实
质
都是催化两个核晋酸之间形成
是
否
需
模板
—
连
接
0 NA链
链链
作用
过程
在两个
DNA片段之
间形成
将
加
到已存在的核昔
酸链上,形成
作用
将两个
ONA片段连
合成
聚介酶
1.基因工程中最常用的载体
⑴来源: 等微生物
(2)结构:裸露的、结构简单、独立于
之外,并具有
分子。
2.基因的载体必须具备的条件
个限制酶切
削位点,供外源DNA片段(基丙)插入其
中。
(2)能在宿主细胞内
介到染色体DNA上,随染色体DNA进行
(3)有特姝的. ,如四环素抗性基因等,供重组DNA的鉴定和选择。
(4)必须是
彳j
害。
(5
)
进行操作。
的,不会对受体细胞
适合,以便提取和在体外
3.载体的种类:除质粒外,还有
4.在进行基因工程操作中,真正被用作的。
载体的质粒,都是在天然质粒的基础上进行
1. 2基因工程的基本操作程序
一.基因工程的基本操作程序③PCR扩增的前提:要有一段已知目的
的获取。
基因的,以便根据这一序列合成引
2・的构建。
3.将目的基因
4,目的基因的
二、目的基因的获取
1.目的基因主要是的结构基因。
2・获取目的基因的方法
(1)从基因文库中获取目的基因
①基因文库概念:将含有某种生物不同
基因的许多,导入
的群体中储存•各个分別含有这种生物的不同的基因,称为基因文库。
②基因文库分类:可分为
库和,文库(如cDNA文
库)。
⑵利用PCR技术扩增目的基因
①PCR技术是的缩写。
PCR 是一项在生物体
的核酸合成技术。
② PCR技术的原理:ONA
④PCR扩增的条件:
(目的基因),原料——
(即dCTP、d&TP、dGTP、dTTP).耐高温的
(Taq
酶)。
⑤PCR扩增的过程
a变性:加热到90・95°C, ONA受热变性后
b・复性(退火人冷却到55-60r.
结合
C.延伸:加热到70・75乜,在热稳>1^的
(Taq酶)的作用下进行延伸
⑥结果:目的基因以__________ 的方式成指
数形式扩增。
⑶人工合成法:如果基因比较.
学方法宜接人工合成。
比较
用化【拓展】PCR技术和DNA复制的
PCRl技术
DNA复
制
同点
原理
原料条件
同点
解
旋解旋催化
场所复制
热稳楚的
DNA聚合酶
细胞内含
有的DNA聚
合酶
结果
在短时间内形成形成
识别和结合的部位,有了
它才能驱动基因转录出mRNA •最终获得所
需的蛋白质,即转录开始的部位。
(2)终止子:位于目的基因的.
也是一段有特殊结构的DNA序列,使转录
在所需的地方停止下来,即转录停止的部位。
(3)标记基因:用于鉴别受体细胞中是
三.基因表达载体的构建
基因表达载体的构建是实施基因工程
的第二步,也是基因工程的
1.基因表达载体构建目的:使目的基因
在受体细胞中
给下一代,同叭使目的基因能够
2.基因表达载体的组成:除了目的基
因外.还必须有以及
(1)启动子:位于目的基因的
是一段有特殊结构的DNA序列,是否. ,从而将含有目的基因的细胞
来,为
四环素抗性基因。
,如氨节青霉素抗性基因、
3・表达载体构建过程中,获取目的基
因打切割质粒时一般用限制性核酸内切酶•目的是产生相同的
,以便于连接。
四.将目的基因导入受体细胞
的概念:目的基因进入受体细胞
内,并且在受体细胞内维持稳宦和表达的过 程.称为
0 Z CF 画电哪
1.将目的基因导入植物细胞
2.将目的基因导入动物细胞
(2)常用方法:
方法。
②将重组表达载体ONA 分子溶于
(1)常用受体细胞:植物的 (1)常用受体细胞: (2)方法:
法,其中,
(3)基本操作程序:
因的表达载体一
含有目的基 (受精卵)
法是导入植物细胞最常用的
f 胚胎移植f 新性状动物
①农杆菌特点:易感染双子叶植物和裸 3.将目的基因导入微生物细胞 子植物。
当植物体受到伤害是,伤口处的细 (1)常用受体细胞:
细胞,其
胞会分泌大量的 最为广泛。
菌務向这些细胞,这时农杆菌中的
(2)原孩生物的特点:①
上的
(可转移的DNA)
②多为单细胞;③遗传物质柑对.
可转移到受体细胞染色体的DNA 上。
(3)转化方法:
②转化过程:将
插入到
上,通过农杆菌的转化作用,
(4)转化过程
可以使目的基因进入植物细胞,并将次插入 处理受体细胞(如
到植物细胞中染色体的DNA,使目的基因的 大肠杆菌人使细胞处于一种能吸收周围环境 遗传特性得以
中DNA 分子的生理状态,这种细胞称为
中与混合,在一泄下促进吸收DNA分
子,完成转化过程。
五.目的基因的检测与鉴定
目的基因导入受体细胞是否可以 ,只有通过检测与鉴泄才能知道,这 是基因工程的第四步,也是检查基因工程是否成功的一步。
检测内容 方法 结果显示
第 二步 第 一步 检测转基因生 物的染色体上是否 插入了目的基因 检测目的基因 是否转录
(ONA 探针+转基因生物
DNA ) (ONA 探针+转基因生物
mRNA )
是否
是否
第 三步 _水
平 的检测 检测目的基因 是
否翻译成蛋白质
是否
包括抗虫、抗病的接种实验,以确定是否具有抗性的及抗性程度:基因 工程产品需要与天然产品的功能进行活性比较等
1. 3基因工程的应用
一、植物基因工程硕果累累 植物基因工程技术主要用于提高农作物 •(如抗除草剂、抗虫、抗 病、抗干旱和抗盐碱等).以及改良农作物的 和利用植物生产 等方而。
二.动物基因工程前景广阔 动物基因工程主要应用于动物品种
、器官務植等多
⑴用于提高动物生长速度:将
导入动物体内,以提髙
动物生长速率。
(2)用于改良畜产品的品质。
(3)用转基因动物生产药物:将药用蛋白
基因与
的启动子等调控组
件重组在一起,通过 导入哺乳动物的
等方法.
中,然后,将受精
卵送入母体内,使其生长发冇成
转基因动物进人泌乳期后,可以通过分泌的
,来生产所需要的药品,称为乳腺(房)
生物反应器。
(4)用转基因动物作器官移植的供体:将
器官供体基因组导入某种调节因子,抑制
育出没有 克隆动物器官。
三、基因工程在医学、药学上的应用
1.基因工程药物:利用“工程菌"生产
基因工程药品包括
等。
工程菌:用基因工程的方法.使外源基 因得到高效率表达的菌类细胞株系一般称为
从而达到治疗疾病的目的,这是治疗遗传病 的最有效的手段,包括
r 4蛋白质工程
1•实质:根据
现有蛋白质进行改造或创造自然界不存在的蛋白质。
到.
3•蛋白质工程•与基因工程区别
或设法除去
,培
补1:用于基因治疗的基因有三种类型:
补2:基因诊断。
2・基因治疗:是把
导入病
人体内,使该基因的 发挥功能,
蛋白质工程 基因工程
的转基因
的关系,通过
2•基本原理:预期
-设讣 f 推测。