基因工程讲课
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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
《基因工程说课》课件
《基因工程说课》ppt课 件
CATALOGUE
目 录
• 基因工程简介 • 基因工程的基本技术 • 基因工程实验操作流程 • 基因工程的安全与伦理问题 • 未来展望
01
CATALOGUE
基因工程简介
基因工程的定义
基因工程是指通过人工操作将外源基因导入细胞或生物体内，以改变其遗传物质， 从而达到改良生物性状、生产生物制品或治疗遗传性疾病目的的技术。
基因工程是生物工程的一个重要分支，它利用分子生物学和分子遗传学的原理和技 术，对生物体的遗传物质进行操作和改造。
基因工程的基本操作包括基因克隆、基因转移、基因表达和基因沉默等，这些技术 为人类提供了强大的工具来探索和利用生命系统的奥秘。
基因工程的历史与发展
基因工程的起源可以追溯到20世纪70 年代初期，当时科学家们开始探索限制 性内切酶和DNA连接酶等基本工具，
健康风险
基因工程可能对人类健康产生负面 影响，如基因治疗中的副作用。
安全风险
基因工程可能被用于制造生物武器 或生物恐怖主义。
基因工程的伦理问题
人类基因编辑
基因资源与知识产权
基因工程应用于人类胚胎编辑可能引 发一系列伦理问题，如设计婴儿等。
基因资源属于全人类共享的遗产，涉 及知识产权和利益分配问题。
为基因操作奠定了基础。
1973年，美国科学家斯坦利·柯恩和赫 伯特·博耶利用限制性内切酶和DNA连 接酶，成功地将SV40病毒的DNA切割 并重新连接，从而实现了第一个重组
DNA分子。
自此以后，基因工程技术不断发展，逐 渐形成了完整的理论体系和技术体系， 并在医学、农业、工业和基础研究中得
到了广泛应用。
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。
CATALOGUE
目 录
• 基因工程简介 • 基因工程的基本技术 • 基因工程实验操作流程 • 基因工程的安全与伦理问题 • 未来展望
01
CATALOGUE
基因工程简介
基因工程的定义
基因工程是指通过人工操作将外源基因导入细胞或生物体内，以改变其遗传物质， 从而达到改良生物性状、生产生物制品或治疗遗传性疾病目的的技术。
基因工程是生物工程的一个重要分支，它利用分子生物学和分子遗传学的原理和技 术，对生物体的遗传物质进行操作和改造。
基因工程的基本操作包括基因克隆、基因转移、基因表达和基因沉默等，这些技术 为人类提供了强大的工具来探索和利用生命系统的奥秘。
基因工程的历史与发展
基因工程的起源可以追溯到20世纪70 年代初期，当时科学家们开始探索限制 性内切酶和DNA连接酶等基本工具，
健康风险
基因工程可能对人类健康产生负面 影响，如基因治疗中的副作用。
安全风险
基因工程可能被用于制造生物武器 或生物恐怖主义。
基因工程的伦理问题
人类基因编辑
基因资源与知识产权
基因工程应用于人类胚胎编辑可能引 发一系列伦理问题，如设计婴儿等。
基因资源属于全人类共享的遗产，涉 及知识产权和利益分配问题。
为基因操作奠定了基础。
1973年，美国科学家斯坦利·柯恩和赫 伯特·博耶利用限制性内切酶和DNA连 接酶，成功地将SV40病毒的DNA切割 并重新连接，从而实现了第一个重组
DNA分子。
自此以后，基因工程技术不断发展，逐 渐形成了完整的理论体系和技术体系， 并在医学、农业、工业和基础研究中得
到了广泛应用。
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。
基因工程课件
EcoR I 5’-GAATTC-3’ EcoR V 5’-GATATC-3’
3’-CTTAAG-5’
3’-CTATAG-5’
Pst I 5’-CTGCAG-3’
3’-GACGTC-5’
产生平齐末端
产生粘性末端
（3）粘性末端（sticky ends，cohensive ends） 含有几个核苷酸单链的末端。
2. DNA的甲基化程度
大肠杆菌一般有两种甲基化酶修饰质粒：
dam甲基化酶（修饰GATC中的A）； dcm甲基化酶（修饰CCA/TGG的C）。
基因工程中必须使用甲基化酶 失活突变的菌株。
3. 温度
不同的限制性内切酶的最适反应温度不同。 大多数是37 oC，少数要求40-65 oC。
酶 Apa I Bcl I Mae II Taq I
Tris-HCl：
维持pH；
二硫苏糖醇（DTT）：保持酶稳定性；
牛血清白蛋白BSA等：有助于酶的稳定；
五、限制性内切酶对DNA的消化
1. 内切酶与识别序列的结合模式
1986年J.A. McClarin等通过X射线 晶体衍射发现II类限制酶是以同型 二聚体的形式与靶序列结合。
GAATTC CTTAAG
最适温度oC 酶
30
Apy I
50
BstE II
50
Mae III
65
最适温度oC 酶
30
Ban I
60
Mae I
55
Sma I
最适温度oC 50 45 25
4. 缓冲液(Buffer) 是影响限制酶活性的重要因素。
商品化的限制酶一般都带有专用缓冲液。 （1）缓冲液的化学组成
MgCl2、NaCl/KCl： 提供Mg2+和离子强度；
《专题1基因工程》PPT课件
不属于质粒被选为基因运载体的理由是
A、能复制
（ D）
B、有多个限制酶切点
C、具有标记基因
D、它是环状DNA
整理ppt
20
双基练习：
一、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, 通过体外____和____等技术,赋予生物以心得遗 传特性,创造出符合人们的需要的新的____和 ____.又叫做DNA的重组技术 .
３、常用的运载体： 质粒（最常用）、λ噬菌体和动植物病毒等
整理ppt
18
练习
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
注意：要用同一种限制酶切取目的基因 和运载体，并用DNA连接酶连接。
整理ppt
19
练习
苏云金芽孢杆菌
普通棉花(无抗虫特性)
提取
与运载体DNA拼接
抗虫基因
棉花细胞(含抗虫基因)
导入
棉花植株(有抗虫特性)
• 上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？
整理ppt
9
1．１ DNA重组技术的基本工具
一. 限制性核酸内切酶——“分子手术刀” 1、来源：主要是微生物 2、种类：4000种。 3、作用： 一种限制酶只能识别一种特定核苷酸序列；
此外，二者虽然都是由蛋白质构成的酶，但组成和性质 各不相同。
整理ppt
16
三、基因进入受体细胞的运载——”分子运输 车”
１、作用：将外源基因导入受体细胞
２、特点（条件） 1、能够在宿主细胞中复制并稳定地保存
2、具有多个限制酶切割位点，以便与外源 基因连接
3、具有标记基因，便于进行筛选
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
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 。
第一讲 基因工程
返回
(1) 为 实 现 HBsAg 基 因 和 pPIC9K 质 粒 重 组 ， 应 该 选 择 ____________________切割质粒，并在 HBsAg 基因两侧的 A 和 B 位置接上______________________________，这样设计的 优点是________________________________________。
DNA(水解)酶 磷酸二酯键
DNA
将 DNA 片段水解为单 个脱氧核苷酸
解旋酶
碱基对之间的 氢键
DNA
将双链 DNA 分子局部 解旋为单链，形成两条 长链
RNA 聚合酶
磷酸二酯键
核糖核 将单个核糖核苷酸依 苷酸 次连接到单链末端
2．限制酶的特点与使用
返回
(1)限制酶具有特异性，即一种限制酶只能识别特定的核苷酸序
能自我复制 ③条件有一个至多个限制酶切割位点
有特殊的标记基因。
【基础小题】
返回
1．判断正误
(1)切割质粒的限制性核酸内切酶均能特异性地识别 6 个核苷
酸序列
(×)
(2)载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因(×)
(3)限制酶只能用于切割目的基因
(×)
(4)DNA 连接酶能将两碱基间通过氢键连接起来
细胞中存在。结合图形分析下列有关这一过程的叙述，正
确的是
()
返回
A．获取基因 a 的限制酶的作用部位是图中的① B．基因工程所用的工具酶是限制酶、DNA 连接酶、质粒 C．连接基因 a 与运载体的 DNA 连接酶的作用部位是图中的② D．一种限制酶只能识别一种特定的核糖核苷酸序列，并在特定
的切点上切割 DNA 分子 解析：获取基因 a 的限制酶其作用部位是图中的①磷酸二酯键， A 正确；基因工程所用的工具酶是限制酶、DNA 连接酶，质粒 是基因工程常用的运载体，不是工具酶，B 错误；连接基因 a 与 运载体的 DNA 连接酶其作用部位是图中的①磷酸二酯键，C 错 误；一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核糖核苷酸序列，并在 特定的切点上切割 DNA 分子，D 错误。 答案：A
《基因工程概念》课件
结语
基因工程对人类发展具有深远影响。我们应该提高对基因工程的认识，明确 其潜在利弊，以科学的态度看待和应用基因工程技术。
《基因工程概念》PPT课 件
基因工程是通过改变生物体的遗传物质，实现对遗传信息的人为控制和改造 的科学和技术。它是现代生物技术的重要组成部分。
什么是基因工程？
基因工程的定义：基因工程是一种利用现代生物技术手段对生物体的遗传物 质进行人为改造的科学和技术。
基因工程的目的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ通过改变生物体的基因组成，创造出具有新功能和特性的 生物体。
基因工程的应用领域：农业、医学、工业等。
基因工程的基础知识
基因的组成：由DNA分子组成，包含了生物体遗传信息的编码。 基因表达的调控：通过基因的调控机制，控制基因的表达和活性。 DNA重组技术：通过切割、重组和连接DNA分子，实现对基因的精准操作。
基因工程的技术
基因编辑技术：利用CRISPR-Cas9等工具，直接修改生物体的基因序列。 基因合成技术：合成人工基因序列，并将其插入到生物体中。 基因转移技术：将特定基因从一个生物体转移到另一个生物体中。
基因工程的应用
农业方面的应用：创建抗虫、抗病、耐旱的农作物品种，提高农作物产量和 质量。 医学方面的应用：研发基因药物、基因诊断技术，治疗遗传性疾病等。 工业方面的应用：生产工业酶、生物降解塑料等可持续发展产品。
基因工程的伦理和风险
基因工程的伦理问题：涉及对生命的操控和人类干涉生态系统等伦理道德问题。 基因工程的风险与挑战：可能导致不可预测的生态破坏、基因突变和遗传多样性丧失。 基因工程的发展前景：伦理审慎的应用下，基因工程有望为人类带来更多福祉和发展机遇。
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
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
基因工程第1讲概论课件
为基因工程技术的诞生典定了理论基础。
理论上的可行性。
41
二、分子遗传学新方法是基因工程的 技术基础（六大技术）
首当其冲的是要解决: ① 如何自如地得到目的基因； ② 如何在体外改造基因，得到重 组体； ③ 如何在体外转移重组基因；
直到20世纪70年代中期，相继出现了 几项关键性技术，梦想成真。
42
实际上的可操作性 材料、实验条件、时空条件、
经济条件和政策。 基础方面的基本条件（可能性+ 可行性+ 可操作性）具备, 尚需人的科学创新 思维+ 艰苦的实践。才能得到创新的发明、 发现
49
1970年, MIT 的 科学家率先提出在体 外把不同来源的遗传 物质进行重组的设想, 但遭到反对, 不予支
50
办
不
不
到
到
的
的
22
第一节 基因工程的 发生与发展
23
一、基因工程诞生的理论基础
2生物遗传的物质基础是 DNA 肺炎链球菌光滑型和粗糙型的转化 试验
24
● 1944年, 美 国微生物学家 Avery证明基 因就是DNA分 子, 提出 DNA 是遗传信息的 载体。
32
遗 传 密 码 表
目 录33
mRNA分子上从5 至3 的方向,每3个核 苷酸构建一个密码子, 编码某一特定氨基酸或 作为蛋白质合成的起始、终止信号, 称为三联 体密码(triplet codon), 也称遗传密码子(genetic codon)。
解决了信息语言的对应关系。
34
•密码: 43 = 64
14
（4）利用重组DNA技术可以在体外大 量扩增、纯化人们感兴趣的基因, 研 究其结构、功能及调控机制, 从而拓 宽了分子生物学的研究领域。
理论上的可行性。
41
二、分子遗传学新方法是基因工程的 技术基础（六大技术）
首当其冲的是要解决: ① 如何自如地得到目的基因； ② 如何在体外改造基因，得到重 组体； ③ 如何在体外转移重组基因；
直到20世纪70年代中期，相继出现了 几项关键性技术，梦想成真。
42
实际上的可操作性 材料、实验条件、时空条件、
经济条件和政策。 基础方面的基本条件（可能性+ 可行性+ 可操作性）具备, 尚需人的科学创新 思维+ 艰苦的实践。才能得到创新的发明、 发现
49
1970年, MIT 的 科学家率先提出在体 外把不同来源的遗传 物质进行重组的设想, 但遭到反对, 不予支
50
办
不
不
到
到
的
的
22
第一节 基因工程的 发生与发展
23
一、基因工程诞生的理论基础
2生物遗传的物质基础是 DNA 肺炎链球菌光滑型和粗糙型的转化 试验
24
● 1944年, 美 国微生物学家 Avery证明基 因就是DNA分 子, 提出 DNA 是遗传信息的 载体。
32
遗 传 密 码 表
目 录33
mRNA分子上从5 至3 的方向,每3个核 苷酸构建一个密码子, 编码某一特定氨基酸或 作为蛋白质合成的起始、终止信号, 称为三联 体密码(triplet codon), 也称遗传密码子(genetic codon)。
解决了信息语言的对应关系。
34
•密码: 43 = 64
14
（4）利用重组DNA技术可以在体外大 量扩增、纯化人们感兴趣的基因, 研 究其结构、功能及调控机制, 从而拓 宽了分子生物学的研究领域。
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目的基因的检测和表达
ppt课件
31
（四）巩固练习
1、选择题：
（1）有关于基因的叙述正确的是 ( D )
A 限制性内切酶只在获得目的基因时才使用 B 重组质粒的形成在细胞内完成 C 质粒都可作为运载体 D 蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料
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
ppt课件
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?
ppt课件
5
1、基因工程的 “ ”限制性内切酶
观 察
GAATTC
酶!
与
思
CTTAAG
（2）结 果： 两个相同的粘性末端的连接
ppt课件
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
ppt课件
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。
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？
ppt课件
13
3、基因工程的 “ 目的基因 ”
考
答：DNA连接酶。
T GCA
T GCA
ACG T
ACGT
抗菌素抗性基因ห้องสมุดไป่ตู้
ppt课件
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。
ppt课件
29
1、为什么常用细菌等微生物作为受体细
胞？
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。
ppt课件
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
ppt课件
”
16
基 因 操 作本 的步 基骤
示 意 图
ppt课件
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
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
ppt课件
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
（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”
（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
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。ppt课件
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本节课的知识结构
基因工程的概念
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
提取目的基因
基因操作的 目的基因与运载体结合 基本步骤 将目的基因导入受体细胞
GCA
T
观察与思考 T
ACG
目pp的t课件基因
26
观 察 与 思 考
GAAT TC CT TAAG
G
AATTC
CTTAA
G
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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
思
2、该过程除使用限制性内切酶外，还使用什么酶？
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ppt课件
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 性未端T都是否相同G？C A
同
成 的 黏
酸 序 列
刀 ” 所
基因工程简介
郑州市第二中学
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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
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mRNA
DNA
逆转录
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蛋白质
mRNA
DNA
推测
推测
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（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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2、目的基因与运载体结合 DNA
T GCA ACG T
T GCA ACG T
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
操作环境
生物体外
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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
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...... DNA扩增仪（PCR仪）
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（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
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（2）人工合成法
逆转录法
DNA合成仪
根据已知的氨基酸 序列合成DNA
ACG
T
、
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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pp的t课件基因
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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
（2）结果： 产生粘性末端
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