专题25-基因工程与蛋白质工程(讲解部分).pptx

专题25基因工程与蛋白质工程考点一基因工程
一、基因工程的工具
1.限制性核酸内切酶(限制酶)
(1)存在:主要在①原核生物中。
(2)作用:识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的②磷酸二酯键断开。
(3)形成
末端类型 2.DNA连接酶
(1)作用:将双链DNA片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸间的磷酸二酯键。
(2)种类3.载体
(1)条件:能在受体细胞中复制并稳定保存;具有一至多个限制酶切点;具有标记基因。
(2)种类 
(3)作用:⑧携带外源DNA片段进入受体细胞。
(4)特点:可在受体细胞中进行自我复制或整合到染色体DNA上,随染色体DNA进行同步复制。
思考1:限制酶来源于原核生物,为什么不能切割自己的DNA分子?提示1:限制酶具有特异性,即一种限制酶只能识别特定的碱基序列,并在特定的位点上进行切割。限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物DNA分子中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。
思考2:切取目的基因与切割载体时“只能”使用“同一种酶”吗?
提示2:a.在获取目的基因和切割载体时通常用同一种限制酶,以获得相同的黏性(或平)末端。但如果用两种不同的限制酶切割后形成的末端相同,在DNA连接酶的作用下目的基因与载体也可以连接起来。b.为了避免目的基因和载体的自身环化和随意连接,可使用不同的限制酶切割目的基因和载体,使目的基因和载体各具有两个不同的末端。基因文库类型(2)人工合成目的基因
a.反转录法:mRNA 单链DNA 双链DNA(目的基因)。
b.化学合成:已知蛋白质的氨基酸序列 mRNA的核苷酸序列 目的
基因的脱氧核苷酸序列 目的基因
(3)利用PCR技术扩增目的基因
a.原理:②DNA双链复制。
b.前提:已知目的基因的一段核苷酸序列,以便根据这一序列合成两种
③引物。
c.条件:DNA模板、引物、热稳定DNA聚合酶和4种脱氧核苷酸。过程e.目的:通过④指数式扩增获取大量的目的基因。
2.⑤基因表达载体的构建——基因工程的核心
(1)目的:使目的基因⑥在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代,
同时使目的基因能够表达和发挥作用。
(2)基因表达载体的组成
(3)构建过程3.将目的基因导入受体细胞4.目的基因的检测与鉴定

思考1:目的基因的插入位点是随意的吗?
提示1:不是。基因表达需要启动子与终止子的调控,所以目的基因应插入启动子与终止子之间,若目的基因插入启动子内部,启动子将失去原功能。
思考2:DNA连接酶和DNA聚合酶的作用相同吗?提示2:不相同。DNA连接酶连接的是两个DNA片段,而DNA聚合酶连接的
是单个的脱氧核苷酸。
思考3:启动子=起始密码子吗?终止子=终止密码子吗?
提示3:启动子≠起始密码子,终止子≠终止密码子。
a.启动子是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,它是RNA聚合酶识别、结合的部位。终止子是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端,作用是使转录过程终止。b.起始密码子和终止密码子位于mRNA上,分别控制翻译过程的启动和终止。考点二基因工程的应用与蛋白质工程
一、基因工程的应用
1.动物基因工程与植物基因工程
(1)动物基因工程:用于提高动物①生长速度从而提高产品产量;用于改善畜产品品质;用转基因动物生产药物;用转基因动物作器官移植的
②供体等。
(2)植物基因工程:培育抗虫转基因植物、抗病转基因植物和抗逆转基因植物;利用转基因改良植物的③品质。
2.基因诊断与基因治疗
(1)基因诊断:又称为DNA诊断,是采用④基因检测的方法来判断患者是否出现了基因异常或携带病原体。(2)基因治疗
a.概念:把⑤正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的。
b. 
c.成果:将腺苷酸脱氨酶基因转入取自患者的淋巴细胞中,使淋巴细胞能产生腺苷酸脱氨酶,然后,再将这种淋巴细胞转入患者体内,从而治疗复合型免疫缺陷症。二、蛋白质工程
1.蛋白质工程崛起的缘由
(1)基因工程的实质:将一种生物的基因转移到另一种生物体内,后者可以产生它本不能产生的蛋白质,进而表现出新的性状。
(2)基因工程的不足:在原则上只能产生自然界已存在的蛋白质。
2.蛋白质工程的基本原理 
思考1:既然存在基因工程,为什么还要改造蛋白质?
提示1:基因工程只能产生自然界已存在的蛋白质。
思考2:蛋白质工程中为什么通过对基因操作来实现对天然蛋白质的改造?
提示2:a.蛋白质具有十分复杂的空间结构,基因的结构相对简单,容易改造;b.改造后的基因可以遗传给下一代,被改造的蛋白质无法遗传。应用口蹄疫病毒VP1基因在胡萝卜中的表达及转基因大米的培育
情境材料口蹄疫由口蹄疫病毒(FMDV)引起,该病毒属于小RNA病毒科、口蹄疫病毒属。口蹄