基因工程讲课.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。
容
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
央
电
教
馆
资
源
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
央
电
教
馆
资
央
电
教
馆
资
源
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
馆
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
源
中 心
22
几种限制性内切酶
返回
基 因 工 程 的 基 本 内 容
中
央
电
教
基因工程PPT课件 第一章 绪论
Figure 1
This figure is purely diagrammatic. The two ribbons symbolize the two phophate-sugar chains, and the horizonal rods the pairs of bases holding the chains together. The vertical line marks the fibre axis.
❖基因表达调控研究
基因表达实质上就是遗传信息的转录和翻译。在个体生长发育 过程中生物遗传信息的表达按一定时序发生变化（时序调节） ，并随着内外环境的变化而不断加以修正（环境调控）。
原核生物的基因组和染色体结构都比较简单，转录和翻译在同 一时间和空间内发生，基因表达的调控主要发生在转录水平。
真核生物转录和翻译过程在时间和空间上都被分隔开，且在转 录和翻译后都有复杂的信息加工过程，其基因表达的调控可以 发生在各种不同的水平上。其基因表达调控主要表现在信号传 导研究、转录因子研究及RNA剪辑3个方面。
2021/7/23
18
注：文档资料素材和资料部分来
广义上，分子生物学包括对蛋白质和核酸等生物大 分子结构与功能的研究，以及从分子水平上阐明生 命现象和生物规律，但目前主要研究基因的结构与 功能、复制、转录、表达和调控，确切地应称为分 子遗传学。
2021/7/23
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第一节 引 言
DNA
mRNA
16S rRNA
tRNA
生物 大分子
蜘蛛毒素 金属硫蛋白
第三节 分子生物学的研究内容 ❖分子生物学的研究内容：
DNA重组技术 基因表达调控研究 结构分子生物学 基因组、功能基因组与生物信息学研究
人教版高中生物必修二第六章第2节《基因工程及其应用》 课件 (共38张PPT)
A.同种限制酶
B.两种限制酶
C.同种连接酶
D.两种连接酶
2、DNA连接酶的主要功能是
（）
A.DNA复制时母链与子链之间形成的氢键
B.粘性末端碱基之间形成的氢键
C.将两条DNA末端之间的缝隙连接起来
D.将碱基、脱氧核糖、磷酸之间的键连接起来
3、下列有关质粒的叙述，正确的是（ A.质粒是广泛存在于细菌细胞内的一种颗粒状
DNA聚合酶：DNA复制时分别以DNA的两 条链为模板形成磷酸二酯键合成新的脱氧 核苷酸链。
逆转录酶：以RNA为模板形成磷酸二酯键 合成新的脱氧核苷酸链
限制酶：切割DNA，断开磷酸二酯键
DNA连接酶：连接两个DNA片段，形成磷 酸二酯键。
（三）基因的运载体
常见种类：质粒、噬菌体和动植物病毒等
质粒
存在于许多细菌以及酵母菌 等生物的细胞中，是拟核或 细胞核外能够自主复制的很 小的环状DNA分子。
运载体特点： 1、能自主复制并能够转移到
受体细胞并稳定保存 2、有限制酶切位点 3、有标记基因 4、对受体细胞无害
三、基因工程的“四步曲”
提取目的基因
三、基因工程的“四步曲”
提取目的基因 目的基因与运载体结合
B.质粒是仅存于细菌细胞中能自我复制的小型 环状DNA C. D.质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立地 进行
4下列有关基因工程技术的叙述，正确的是（） A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA
连接酶和运载体
B.所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷 酸序列
C.选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细 菌繁殖快
A.① B.
C.①②③ D.②③④
再见！
C.DNA
D.RNA
高中生物基因工程课件
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。
第二章 基因工程主要技术原理-基因定点诱变 ppt课件
ung:尿嘧啶脱糖苷酶
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6
(2) 硫代磷酸诱变法: 已知有些限制 酶不能切割硫代磷酸DNA分 子．在异源双链DNA分子制备 时，加入硫代核苷酸，使之掺 入突变链中．然后用前述酶切 割，并用外切酶局部消化后， 进行聚合反应，从而产生具有 定点突变的异源双链DNA
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7
2.4.３ ＰＣＲ诱变
(1) 重组PCR定点诱 变:克服寡核苷酸引 物诱变能力仅限于5’ 端.
特点:经3轮PCR反 应,一对互补的带有 突变碱基的内侧引 物和2个外侧引物
ppt课件
8
(2) 大引物诱变:核心 是第一轮PCR产物为 第二轮PCR引物
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9
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返回第二章
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10
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2
精品资料
基因工程
第二章 基因工程技术原理
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ返回目录
第四节 基因定点诱变
2.4.1 盒式诱变
利用一段人工合成 的具有突变序列的 寡核苷酸片段取代 野生型基因中的相 应序列.
返回第二章
ppt课件
1
2.4.2 寡核苷酸引物诱变
使用化学合成的含有突变碱基 的寡核苷酸片段作引物,启动 单链DNA分子进行复制，随 后这段寡核苷酸引物便成为了 新合成DNA子链的一个组成 部分。
寡核苷酸引物诱变过程
正链DNA合成 突变引物合成 异源双链DNA分子制备 闭环异源双链DNA分子富集 转化 突变体筛选
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(2) 硫代磷酸诱变法: 已知有些限制 酶不能切割硫代磷酸DNA分 子．在异源双链DNA分子制备 时，加入硫代核苷酸，使之掺 入突变链中．然后用前述酶切 割，并用外切酶局部消化后， 进行聚合反应，从而产生具有 定点突变的异源双链DNA
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2.4.３ ＰＣＲ诱变
(1) 重组PCR定点诱 变:克服寡核苷酸引 物诱变能力仅限于5’ 端.
特点:经3轮PCR反 应,一对互补的带有 突变碱基的内侧引 物和2个外侧引物
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(2) 大引物诱变:核心 是第一轮PCR产物为 第二轮PCR引物
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基因工程
第二章 基因工程技术原理
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
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第四节 基因定点诱变
2.4.1 盒式诱变
利用一段人工合成 的具有突变序列的 寡核苷酸片段取代 野生型基因中的相 应序列.
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1
2.4.2 寡核苷酸引物诱变
使用化学合成的含有突变碱基 的寡核苷酸片段作引物,启动 单链DNA分子进行复制，随 后这段寡核苷酸引物便成为了 新合成DNA子链的一个组成 部分。
寡核苷酸引物诱变过程
正链DNA合成 突变引物合成 异源双链DNA分子制备 闭环异源双链DNA分子富集 转化 突变体筛选
基因工程复习ppt课件
酶的识别序列 质粒 ④有标记基因
XhoⅠ
HindⅢ
NdeⅠ
PstⅠ
启动子
抗生素 抗性基因
终止子
XbaⅠ BamHⅠ
EcoRⅠ
复制原点
XbaⅠ KpnⅠ 注：图中限制酶的识别序列及
切割形成的黏性末端均不相等
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
限制酶——怎样选择使用
①使目的基因与质粒形成相同的粘性末端，便于二者重组。尽 量避免目的基因、质粒的自身环化；
BamHⅠ
BamHⅠ
目的基因
质粒
HindⅢ
HindⅢ
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
限制酶——怎样选择使用
①使目的基因与质粒形成相同的粘性末端，便于二者 重组。尽量避免目的基因、质粒的自身环化。 用形成不同粘性末端的两种限制酶分别切割质粒、分 离目的基因，便于二者定向连接。 ②不能破坏目的基因和质粒中的所有标记基因。 ③便于筛选含目的基因的受体细胞。
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
基因工程
抗虫棉 普通棉
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
XhoⅠ
HindⅢ
NdeⅠ
PstⅠ
启动子
抗生素 抗性基因
终止子
XbaⅠ BamHⅠ
EcoRⅠ
复制原点
XbaⅠ KpnⅠ 注：图中限制酶的识别序列及
切割形成的黏性末端均不相等
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
限制酶——怎样选择使用
①使目的基因与质粒形成相同的粘性末端，便于二者重组。尽 量避免目的基因、质粒的自身环化；
BamHⅠ
BamHⅠ
目的基因
质粒
HindⅢ
HindⅢ
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
限制酶——怎样选择使用
①使目的基因与质粒形成相同的粘性末端，便于二者 重组。尽量避免目的基因、质粒的自身环化。 用形成不同粘性末端的两种限制酶分别切割质粒、分 离目的基因，便于二者定向连接。 ②不能破坏目的基因和质粒中的所有标记基因。 ③便于筛选含目的基因的受体细胞。
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
基因工程
抗虫棉 普通棉
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
人教版选修三专题一《基因工程》课件 (共74张PPT)
1970年工具酶的发现
1965年氨基酸测序和1977年DNA测序技术的发明 1972年DNA体外重组的实现 1973年重组DNA表达实验的成功 1980年第一例转基因动物和1983年第一例转基因 植物问世 1988年PCR技术的发明
技 术 发 明
【应城一中生物】
17
专题一 基因工程
操作水平
基本过程 结果
【应城一中生物】
剪切 → 拼接 → 导入→ 表达
人类需要的新生物类型和产品
7
【应城一中生物】
8
早 期 基 础 理 论
1859年达尔文提出生物进化论
【应城一中生物】
9
早 期 基 础 理 论
1900年孟德尔基因分离定律和自由组合定律的再度提出
【应城一中生物】
10
早 期 基 础 理 论
要切两个切口，产生四个黏性(平)末端。
• 如果把两种来源不同的DNA用同种限制酶来切割，会怎样？
会产生相同的黏性(平)末端
• 如果把具有相同黏性(平)末端的DNA连接起来，又会怎样呢？
得到重组DNA
【应城一中生物】
31
【应城一中生物】
黏性末端
【应城一中生物】
27
SmaI限制酶的作用
SmaI只能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切开。
在G与C之 间切割
中轴线
【应城一中生物】
28
SmaI限制酶的切割
当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA 两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。
平末端
【应城一中生物】
平末端
29
1958年梅塞尔松、斯塔尔证明DNA的半保留复制
(医学文档)基因工程绪论PPT演示课件
.. .
第三节 基因工程研究的主要内容
一、基因工程研究的主要内容
基础研究 克隆载体的研究 受体系统的研究 目的基因的研究 生物基因组学研究 应用研究
.. .
二、基因工程的基本操作程序 ③
①从细胞中分 离出DNA
①
② ④
②限制酶截取 DNA片断
③分离大肠杆 菌中的质粒 ④ DNA重组
⑤
⑥
⑤用重组质粒 转化大肠杆菌
基因工程原理与操作
.. .
学习内容
• 第一章
• 第二章 • 第三章 • 第四章 • 第五章 • 第六章
绪论
基因工程工具酶 基因工程载体 核酸操作的基本技术 聚合酶链式反应 基因的构建与目的基因获得.. .
学习内容
• 第七章
• 第八章 • 第九章 • 第十章
DNA体外重组与基因转移
重组子的筛选与鉴定 外源基因的表达 生物信息学
基因操作（gene manipulation）
重组DNA技术（recombinant DNA technique）
基因克隆（gene cloning）
分子克隆（ molecular cloning ） .. .
第二节 基因工程的诞生与发展
一、基因工程诞生的理论基础
基因工程
1973
无数科学家
基础
智慧与劳动
.. .
（二）技术上的三大发明
3. 基因工程载体的研究与应用
.. .
二、基因工程的诞生
20 世纪 70 年代初期，理论和技术层面已具备开展 DNA 重组工作的条件。 1972年， Stanford的P. Berg博士领导的研究小组，率 先完成了世界上第一次成功的DNA体外重组实验。 1973 年， Stanford 的 Cohen 等成功地利用体外重组实 现了细菌间性状的转移。 1973年被定为基因工程诞生的元年。