[课件]第三章、基因工程常用受体细胞PPT

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的 基
出相应的性状)。淘汰无变化的个体,保留有
本 内
相应变化的个体进一步培养、研究。

例:用棉铃饲喂棉
铃虫,如虫吃后不出现
中毒症状,说明未摄入







中 心
21
目的基因或摄入目的基 因未表达。如虫吃后中 毒死亡,则说明摄入了 抗虫基因并得到表达。
基 因 工 程 的 基 本 内 容












中 心
15
提取目的基因
将需要的基因从供体生物的细胞内提取出来。
取出 DNA
用限制酶 切断DNA
目前被较广泛 提取使用的目的基 因有:苏云金杆菌 抗虫基因、人胰岛 素基因、人干扰素 基因、种子贮藏蛋 白基因、植物抗病 基因等。
提取目的基因的方法(一)
基 直接分离基因——鸟枪法
因 工
将供体生物的DNA用限制
程 的
酶切割为许多片段,再用运载
基 本Biblioteka 体将这些片段都运载到受体生
内 物的不同细胞中去。只要有一
容 个细胞获得了需要的目的基因
并得以表达,基因工程就算成
功了。
中 央
该法最大的缺点是带有很
电 教
大的盲目性,工作量大,成功

资 源
率低。且不能将真核生物的基
中 心
16 因转移到原核生物中去。
用限制酶 切成许多

中 心
22
几种限制性内切酶
返回
基 因 工 程 的 基 本 内 容



高中生物基因工程课件

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毒性和提高免疫原性。
基因工程疫苗的应用
03
预防传染病,如乙型肝炎疫苗、人乳头瘤病毒疫苗等,降低人
群发病率。
基因工程抗体
基因工程抗体的种类
包括单克隆抗体、双特异性抗体、人源化抗体等。
基因工程抗体的制备
通过基因工程技术克隆和表达抗体的重链和轻链可变区基因,与适 当的恒定区基因融合,在哺乳动物细胞中表达。
公众参与与透明度
加强公众参与和透明度,促进利益相关方的对话 和协商,共同制定符合各方利益的决策。
3
国际合作与协调
加强国际合作与协调,共同制定国际性的伦理准 则和法律法规,促进全球范围内的公平和平等。
谢谢
THANKS
生物固氮
通过基因工程技术将固氮基因转入植物,提高植 物的固氮能力,减少化肥使用。
生物农药
通过基因工程技术生产具有杀虫、杀菌作用的生 物农药,减少化学农药的使用。
基因编辑技术
利用基因编辑技术如CRISPR-Cas9等对作物进行 精确的基因改造,提高作物的抗逆性和产量。
05 基因工程与环境保护
CHAPTER
生物的遗传性状。
基因工程原理
基因工程基于分子生物学和遗传学 原理,通过改变生物体的基因组, 实现对生物性状的遗传改良。
基因工程操作步骤
基因工程的操作步骤包括基因克隆 、载体构建、受体细胞转化、基因 表达和产物分离纯化等。
基因工程的历史与发展
基因工程的起源
基因工程的未来发展
基因工程起源于20世纪70年代,当时 科学家发现了限制性内切酶和DNA连 接酶,为基因操作提供了工具。
基因工程在土壤修复中的应用
土壤修复是指通过各种手段改善土壤质量,降低土壤污染 对环境和人体健康的影响。基因工程技术可以帮助我们培 育出具有特定功能的植物,用于土壤修复。

高中生物 人教版 选择性必修三 基因工程整合 课件 (41张)

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第3章 基因工程
生物学(选择性必修3·RJ)
3.(2021·全国甲卷)PCR技术可用于临床的病原菌检测。为检测病
人是否感染了某种病原菌,医生进行了相关操作:①分析PCR扩增结
果;②从病人组织样本中提取DNA;③利用PCR扩增DNA片段;④采
集病人组织样本。回答下列问题: (1) 若 要 得 到 正 确 的 检 测 结 果 , 正 确 的 操 作 顺 序 应 该 是 __④__②__③__①__
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第3章 基因工程
生物学(选择性必修3·RJ)
解析:(1)PCR技术可用于临床的病原菌检测,若要得到正确的检测 结果,正确的操作顺序应该是④采集病人组织样本→②从病人组织样 本中提取DNA→③利用PCR扩增DNA片段→①分析PCR扩增结果。(2) 在 用 PCR 技 术 扩 增 DNA 时 , DNA 的 复 制 过 程 与 细 胞 内 DNA 的 复 制 类 似,操作③中使用的酶是Taq酶(热稳定DNA聚合酶),PCR 反应中的每 次循环可分为变性、复性、延伸三步,其中复性的结果是Taq酶从引物 起始进行互补链的合成。(3)DNA复制需要引物,为了做出正确的诊断, PCR反应所用的引物应该能与两条单链DNA特异性结合。(4)据分析可 知,PCR(多聚酶链式反应)技术是指一项在生物体外复制特定DNA片段 的核酸合成技术。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。
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第3章 基因工程
生物学(选择性必修3·RJ)
2.(2019·江苏卷)下列生物技术操作对遗传物质的改造,不会遗传
给子代的是
(D)
A.将胰岛素基因表达质粒转入大肠杆菌,筛选获得基因工程菌
B.将花青素代谢基因导入植物体细胞,经组培获得花色变异植株

第3章第1节第2课时基因工程的基本操作程序课件--苏教版2019 高中生物选择性必修3

第3章第1节第2课时基因工程的基本操作程序课件--苏教版2019 高中生物选择性必修3

(2)从RNA方面检测受体细胞 ①方法:分子杂交技术。 ②操作:从待测转基因生物细胞中提取mRNA分子,用已标记 的目的基因片段 作为探针与mRNA杂交,观察是否出现杂交带。
(3)从蛋白质方面进行检测 ①方法:抗原—抗体杂交 。 ②操作:从待测转基因生物中提取蛋白质,再用相应的抗体进 行抗原—抗体杂交,观察是否出现 杂交带。 (4)从个体水平进行鉴定:检测转基因生物是否表现出目的基因 控制的性状。
③过程 将目的基因插到农杆菌Ti质粒的 TDNA 特定区段上→转入 农杆菌→侵染植物细胞→整合到受体细胞染色体的 DNA 上→目的 基因稳定的遗传和表达
(2)将目的基因导入动物细胞 ①主要方法:显微注射法。 ②操作对象: 受精卵。 ③其他方法:也可用 病毒DNA 与目的基因一起构建的载体, 去感染受体动物细胞。
限制酶 BamHⅠ
HindⅢ
EcoRⅠ
Sma Ⅰ
识别序
列及切
割位点
图2 图1
①构建基因表达载体时,能否用Sma Ⅰ酶切割质粒?为什么?
提示:不能;因为Sma Ⅰ会破坏质粒的抗性基因。质粒上的抗 性基因是标记基因,便于重组DNA分子的筛选,若被破坏,无法进 一步筛选。
②与只使用EcoRⅠ相比较,使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶 同时处理质粒、外源DNA的优点是什么?
NO.1 必备知识·聚焦概念
一、基因工程的基本操作程序 1.目的基因的获取 (1)通过化学合成法直接人工合成目的基因 ①对于比较小的目的基因,在明确脱氧核苷酸序列后,可以通 过DNA合成仪直接人工合成。 ②全基因或较大基因,使用半合成 的生物体 全部基因片段 的重组DNA 的克隆群体。 特点:受体菌群中的不同个体含有该种生物的不同基因拷贝, 整个菌群所含有的基因拷贝便可能涵盖了该生物的所有基因 。 筛选方法:一般采用核酸探针杂交 的方法。

人教版高中生物学选择性必修3生物技术与工程精品课件 第3章 基因工程 第2节 基因工程的基本操作程序

人教版高中生物学选择性必修3生物技术与工程精品课件 第3章 基因工程 第2节 基因工程的基本操作程序

酶的主要原因是

答案:(1)解旋酶 加热至90 ℃以上 氢键
(2)Taq DNA聚合酶热稳定性高,而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活
知识点一
知识点二
知识点三
知识点四
解析:(1)体内进行DNA复制时,需用解旋酶破坏氢键使双链DNA解旋,而 利用PCR技术扩增目的基因时,是借助高温加热至90 ℃以上使DNA变性。 (2)PCR反应体系中进行互补链的合成时,温度需控制在72 ℃左右,则应使 用耐高温的DNA聚合酶,即Taq DNA聚合酶,而不能使用大肠杆菌DNA聚 合酶(高温下会失活)。
知识点一
知识点二
知识点三
知识点四
(2)在PCR技术中,为什么不直接加入解旋酶对DNA进行解旋?为什么要 求所加入的DNA聚合酶具有耐高温的特性?子链的合成为什么需要引物?
提示:DNA解旋酶既可以打开双链模板DNA,又可以打开模板DNA与引 物结合的部分,会导致复制与解旋不断地重复,达不到扩增效果。因 此,PCR反应中利用高温代替解旋酶使DNA解旋。PCR反应需要高温变性, 因此需要耐高温的DNA聚合酶。DNA聚合酶只能将单个的脱氧核苷酸连 接到已有的短单链核酸上,因此需要一段已知序列的短单链核酸作为引物。
知识点一
知识点二
知识点三
知识点四
3.启动子、终止子与起始密码子、终止密码子的区别
项目 本质 位置
作用
启动子
终止子
起始密码子 终止密码子
有特殊序列结构 有特殊序列结构 mRNA上三个 mRNA上三个
的DNA片段
的DNA片段 相邻碱基
相邻碱基
基因上游
基因下游
mRNA首端 mRNA尾端
RNA聚合酶识别
和结合的部位,驱 终止转录

《基因工程》ppt课件

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基因诊断:检测致病基因或疾病相关基因的
改变,或患者体内病原体所特有的核苷酸序列, 以此作为疾病诊断的指标。
DNA探针、DNA分子杂交技术
基因治疗:把正常的外源基因导入有基 因缺陷的某些功能细胞中,使该基因的表 达产物发挥功能,达到治疗疾病的目的。
48
基因治疗
eg:腺苷酸脱氨酶基因的转移
体外基因治疗 先从病人体内获得某种细 胞,然后在体外完成基因转移,再筛选成功转 移的细胞扩增培养,最后重新输入患者体内。
终止子:位于基因的尾端的一段特殊的DNA片断,它能
阻碍RNA聚合酶的移动,并使其从DNA模板链上脱离下来,
使转录终止。
RNA聚合酶:能够识别启动子上的结合位点并与其结合
的一种蛋白质.(以模板转录然后脱落)
4
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
原核 细胞 的 基因 结构
编码区 :能转录相应的信使RNA,能 编码蛋白质
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
不会引起过敏的转基因大4豆0
41
二、动物基因工程前景广阔
1、提高生长速度 2、改善畜产品的品质 3、生产药物
42
1.用于提高动物生长速度
原因:外源生长激素基因的表达可以使 转基因动物生长更快
转基因鲤鱼
超级小鼠
43
3.用转基因动物生产药物(重点)
乳腺生物反应器 优点:
产量高、质量好、 成本低、易提取
44
过程: 1、重组药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的 启动子 2、用显微注射法导入到受精卵 3、将受精卵送入母体生长发育 4、转基因动物进入泌乳期后,提取乳汁

将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定课件-高二生物人教版选择性必修3

将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定课件-高二生物人教版选择性必修3

动物细胞
显微注射法 受精卵
微生物细胞
Ca2+处理法 原核细胞
转化过程
目的基因插入Ti质 粒的TDNA上→导入 植物细胞→整合到 受体细胞的染色体 DNA中→表达
目的基因表达载体提 纯→取卵(受精卵) →显微注射→受精卵 发育→获得具有新性 状的动物
Ca2+处理细胞→能吸收 周围环境中DNA分子的生 理状态细胞→重组的基 因表达载体导入细胞中
转入农杆菌 , 导入植物细胞 ,
目的基因插入植物细胞的染色体DNA 上
目的基因在植物细胞中
维持稳定和表达

两次拼接、两次导入?
组织培养技术
(一)将目的基因导入植物细胞
①两次拼接 第一次拼接:目的基因拼接到Ti质粒的T-DNA上; 第二次拼接(非人工操作):被插入目的基因的T-DNA拼接到受体细胞 染色体的DNA上。
胰岛素 mRNA
胰岛素 cDNA
胰岛素 加工
胰岛素原
胰腺
提取 筛选
逆转录
质粒
重组 质粒
导入
mRNA
大肠杆菌
大肠杆菌合成的胰岛素有没有生物活性? 没有
(胰岛素是分泌蛋白,原核生物没有内质网、高尔基体对蛋白质进一步加工。)
【小结】目的基因导入受体细胞方法比较
种类 项目 常用方法
受体细胞
植物细胞
花粉管通道法 农杆菌转化法 体细胞或受精卵
电泳操作
目的基因
mRNA作为模板 cDNA作为模板
2.检测目的基因是否转录出了mRNA B.分子杂交技术 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。
RNA分子杂交流程图
3.检测目的基因是否翻译成蛋白质 (1)方法: 抗原-抗体杂交技术 (2)原理: 抗原抗体的特异性结合 (3)过程: 提取转基因植物的蛋白质+相应抗体 → 是否出现杂交带

基因工程技术ppt课件

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是指目的基因在受体细胞内表达,研究功能。
3
病原体侵入机体,消弱机体防御机能 ,破坏 机体内 环境的 相对稳 定性, 且在一 定部位 生长繁 殖,引 起不同 程度的 病理生 理过程
应用:
• 克隆感兴趣基因进行序列分析,研究其组织结构。 • 转入原核表达载体,进行大规模蛋白质合成,生产多肽
产品。 • 转入真核表达载体,导入细胞,研究其功能,表达调
载体:
• 载体(Vector)是目的基因的运载工具,其作用是将目 的基因带入受体细胞中,并使目的基因扩增和表达。
• 种类: 按来源分: 质粒载体(plasmid vector)、噬菌体载体(phage vector)、 柯氏质粒载体(cosmid vector)、病毒载体(virus vector ). 按作用分: 克隆载体(cloning vector )、表达载体(expression vector)、 穿梭载体(shuttle vector)
四环素选择标记上,4种位于Amp抗性基因上。外源基因的插入将破坏 抗性基因的完整性,导致抗性基因插入失活,这种特性可用于区分重组 和非重组分子。 • 松弛性质粒,在大肠杆菌细胞内有较高的拷贝数,当细菌蛋白质合成停 止时,它仍能继续复制。
16
病原体侵入机体,消弱机体防御机能 ,破坏 机体内 环境的 相对稳 定性, 且在一 定部位 生长繁 殖,引 起不同 程度的 病理生 理过程
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病原体侵入机体,消弱机体防御机能 ,破坏 机体内 环境的 相对稳 定性, 且在一 定部位 生长繁 殖,引 起不同 程度的 病理生 理过程
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病原体侵入机体,消弱机体防御机能 ,破坏 机体内 环境的 相对稳 定性, 且在一 定部位 生长繁 殖,引 起不同 程度的 病理生 理过程TA 源自隆AA19
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(二)缺点:
1、生长相对细菌缓慢 2、对有些生物活性蛋白仍无法表达或正确修饰, 比如蛋白超糖基化
三、哺乳动物细胞表达特点


是表达哺乳动物基因(如人基因)的最ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ受体细 胞。
优点: 1、能识别和剪切内含子并加工为成熟的mRNA,既可表达 cDNA又可表达基因组DNA; 2、表达产物具有正确地高级结构和糖基化、磷酸化等修饰。 3、表达产物可分泌到培养液中,纯化容易。
3、不具备真核生物的蛋白质复性系统(如蛋白二 硫键异构酶),不能进行真核蛋白的正确折叠;
二、酵母(yeast)表达体系特点


酵母菌是最简单的真 核单细胞生物; 是外源真核基因最理 想的表达体系。
(一)优点:
1、全基因组测序,基因表达调控机理比较清楚, 遗传操作简便 2、具有原核生物无法比拟的蛋白翻译后加工修 饰系统。对表达的蛋白可进行正确折叠和糖基化、 磷酸化等修饰; 3、安全:不含特异病毒、不产生毒素,美国FDA 认定为安全的 4、繁殖迅速(倍增期约2小时 ),要求条件低, 大规模发酵工艺简单,成本低廉; 5、能外分泌
第三章、基 因工程常用 受体细胞
宿主细胞分类及特点

分类:
原核细胞(大肠杆菌、枯草芽胞杆菌、
链霉菌等) 真核细胞(酵母细胞、哺乳动物细胞、 昆虫细胞)
一、原核表达系统的特点
(一)优点: 1、 结构简单,基因组成及功能相对清楚, 易于遗传操作及转化 2、生理代谢途径及表达调控机制相对清楚, 便于表达调控 3、生长迅速,要求条件低(大肠杆菌倍增 时间为17分钟),易于大规模培养。
缺点:
1、细胞生长慢,培养条件刻苛,大规模培养工艺 复杂、费用高 2、培养液中产物浓度较小 3、转化细胞筛选麻烦
主要基因工程表达体系比较

(二)缺点
1、不能识别剪切内含子,不能表达基因组DNA, 只能表达cDNA; 2、缺乏真核生物的蛋白质加工修饰系统,不能进 行蛋白酶解、糖基化、磷酸化、乙酰化、硫酸化、 酰胺化等修饰作用;
蛋白酶解作用:从蛋白前体中切去一段氨基酸序列,从 而获得功能性分子 糖基化意义: 赋予蛋白独特的结合性并增强稳定性
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