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1、1、基因工程又叫做 _ _ 或_。,基因工程,基因拼接技术,DNA重组技术,2、基本工具：“分子手术刀”“分子缝合针”基因进入受体细胞的载体,3、基本操作步骤：,运载体,DNA连接酶,限制性核酸内切酶,1、目的基因的获取 2、基因表达载体的构建（核心）3、将目的基因导入受体细胞 4、目的基因的检测与鉴定,限制性核酸内切酶,一种限制性内切酶只能识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开（切割DNA分子）,来源：主要从原核细胞分离 作用：,作用结果：,EcoRI,重难点剖析,基因工程的“专用工具”,平未端（SmaI）及粘性未端（EcoRI）,
2、1、种类：2、作用部位：,磷酸二酯键,DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，即把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子就形成了。,DNA连接酶“分子缝合针”,分子运载车运载体,（1）作用：,将目的基因送入受体细胞,（2）具备的条件：,a.能自我复制.,b.有切割位点.,c.有标记基因.,d.对受体细胞无害.,质粒、噬菌体、动植物病毒,（3）种类：,质粒细菌拟核DNA外能自主复制的很小的环状DNA分子,（一）目的基因的提取,目的基因：主要是指_。获取方法：1、_中获取目的基因2、人工合成法：化学方法合成DNA片段（DNA合成仪）3、PCR反应扩增DNA,基本操作步骤,从基
3、因文库,编码蛋白质的结构基因,原理：DNA复制 过程：加热DNA解链 冷却引物结合到互补DNA链 互补链合成 条件：耐高温DNA聚合酶,基因文库的构建,（二）基因表达载体构建,1、基因表达载体由_、_、_四部分组成。,目的基因,启动子,标记基因,终止子,2、启动子作用：,3、标记基因的作用：,RNA聚合酶识别和结合的位点,鉴别受体细胞中是否含有目的基因 筛选出含目的基因的细胞,（1）用一定的_切割质粒，使其出现一个切口，露出_。（2）用_切断目的基因，使其产生 _。,（3）将切下的目的基因片段插入质粒的_处，再加入适量_，形成了一个重组DNA分子（重组质粒）,限制酶,黏性末端,同一种限制酶,相
4、同的黏性末端,切口,DNA连接酶,重组质粒形成过程:,导入植物 细胞：,（三）将目的基因导入受体细胞,导入动物 细胞：,导入微生物细胞：,受体细胞 导入方法,体细胞 受精卵,受精卵,显微注射法,Ca2处理法,将目的基因导入微生物细胞,原核生物繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，故早期常作为受体细胞。,重组表达载体DNA溶于缓冲液,转入,目的基因是否插入转基因生物染色体的DNA：,（四）目的基因的检测与鉴定,目的基因是否表达：,目的基因是否转录：,鉴定,抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等,检测,转基因生物,转基因生物是指利用 技术导入 培育出的能够将新性状稳定地 给后代的 生物。,基因工程,外源基
5、因,遗传,基因工程,优点：,打破了常规育种难以突破的，的改变了生物的遗传性状,物种之间的界限,定向,1、抗虫转基因植物,（一）植物基因工程硕果累累,2、抗病转基因生物,3、抗逆转基因作物,基 因 工 程 的 应 用,4、利用转基因改良植物的品质方法：,用转基因动物生产药物-动物乳腺生物反应器,（二）动物基因工程前景广阔,用转基因动物作器官移植的供体供体动物：存在的难题：解决方法：,猪,免疫排斥,将供体基因组导入某种基因调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。,（三）、基因工程药品异军突起工程菌：用基因工程的方法，使外
6、源基因得到高效率表达的菌类细胞株系。我国已生产的产品：,白细胞介素-2、干扰素、乙肝疫苗等,（四）基因诊断与基因治疗,基因诊断：用放射性同位素等标记的“DNA探针”检测肝炎病毒等病毒感染及遗传缺陷，不但准确而且迅速。,我国研究人员正在制备用于基因治疗的基因工程细胞,基因治疗：把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。,体外基因治疗,体内基因治疗,基因治疗的形式,比较：基因工程和蛋白质工程,蛋白质工程流程图,从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构推测应用的氨基酸序列找到相应的脱氧核苷酸序列,板书：用干扰素例子，反推过程。第4步后接着做什么？,细胞工程,1、概念:,植物细胞工
7、程动物细胞工程微生物工程,所采用技术的理论基础,植物细胞工程,通常采用的技术手段,植物组织培养,植物体细胞杂交,植物细胞的全能性,植物细胞工程,(离体的植物器官、组织或细胞),脱分化,再分化,培养条件：,离体、含有全部营养成分的培养基、一定的温度、空气、无菌环境、适合的PH、适合的光照等,外植体,举例：,花药离体培养基因工程培育的抗棉铃虫的棉花植株细胞工程中培育的“番茄-马铃薯”杂种植株,1、植物组织培养,融合细胞,杂种细胞,去壁的常用方法：,原生质体融合方法：,融合成功的标志,人工诱导,筛选,2、植物体细胞杂交的过程,（1）植物繁殖的新途径,1）微型繁殖（快速繁殖）2）作物脱毒3）神奇的人工
8、种子,（2）作物新品种的培育,1）单倍体育种2）突变体的利用3）转基因植物的培育,（3）细胞产物的工厂化生产,3、植物细胞工程的实际应用,动物细胞工程常用的技术手段：,植物细胞工程常用的技术手段有哪些？,植物组织培养、植物体细胞杂交,强调：,是其他动物细胞工程技术的基础。,动物细胞培养,动物细胞核移植,动物细胞融合,单克隆抗体,动物细胞培养技术,动物胚胎或幼龄动物的组织、器官,胰蛋白酶,剪碎,单个细胞,加培养液,制成,细胞悬浮液,去掉组织间蛋白,10代细胞,50代细胞,无限传代,部分细胞遗传物质改变,动物细胞培养不能最终培养成动物体,随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖,1 动物细胞培养,植物组织
9、培养和动物细胞培养的比较,均需适宜的外界条件：PH,温度,营养及“无菌,无毒环境”,固体，营养物质，蔗糖、植物激素,培养成植株,液体，营养物质，葡萄糖、动物血清,培育成细胞系或细胞株,（1）生产蛋白质制品（如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体、动物激素）（2）用于某些器官移植,（1）试管苗的快速繁殖（2）无病毒植物的培育（3）生产药物等（4）人工种子（5）转基因植物的培育,物理法、化学法,灭活的仙台病毒,2、动物细胞融合,过程,制备单克隆抗体,主要用于制备单克隆抗体,获得杂种植株,用途,物理、化学方法（同左）,生物：灭活的病毒,物理（离心、振荡、电刺激）,化学（PEG）,诱导方法,使细胞分散后诱导细
10、胞融合,去除细胞壁后诱导原生质体融合,细胞融合的方法,细胞膜的流动性,细胞膜的流动性、植物细胞全能性,原理,动物细胞融合,植物体细胞杂交,比较项目,植物体细胞杂交、动物细胞融合的比较,特点：产量低、特异性差、纯度低、反应不够灵敏,五、单克隆抗体,1、常规抗体制备：,一个B淋巴细胞：只分泌一种特异性抗体,2、单克隆抗体,杂交瘤细胞,小鼠骨髓瘤细胞：能无限增殖,融合,抗原注入小鼠体内,已免疫的B淋巴细胞,骨髓瘤细胞,筛选出杂交瘤细胞,筛选出能产生特异性抗体的细胞群,从培养液中提取,从小鼠腹水中提取,细胞融合,动物细胞培养,单克隆抗体的制备,(特定的选择培养基),主要用于疾病的诊断、治疗和预防。若在
11、单抗上带上抗癌药物制成“生物导弹”，将药物定向带到癌细胞所在部位，既消灭了癌细胞又不会伤害健康细胞。特点：与常规抗体相比，具有特异性强、灵敏度高、化学性质单一的优点。,单克隆抗体的应用,单克隆抗体是指：,杂交瘤细胞产生的单一抗体,细胞核移植,多莉羊的培育过程,核移植,动物细胞核有全能性,例(06江苏)下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。,（1）_技术是单克隆抗体技术的基础。（2）根据培养基的用途分类，图中HAT培养基属于_培养基。（3）单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优越性是_。（4）动物细胞融合除了采用植物细胞原生质体融合常用的诱导剂外，还可以采用_。（5）选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤
12、细胞的_特点，又具备淋巴细胞的_特点。（6）淋巴细胞是由动物体_中的_细胞分化、发育而来。（7）杂交瘤细胞从培养基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是_。,动物细胞培养,选择,特异性强,灵敏度高,灭活的病毒,在体外大量增殖,分泌特异性抗体,骨髓,造血干细胞,主动运输,6、基因型为AaBb的水稻(具有24条染色体)的花粉通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下形成试管苗的育种过程。(1)愈伤组织是花粉细胞不断分裂后的形成的不规则细胞团，愈伤组织形成中，必须从培养基中获得_。(2)要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有_和_两类激素。(3)愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是_利用光照制造有机物，供试管苗生长。(4)试管苗的细胞核中含有_条脱氧核苷酸链。(5)培养出的试管基因型有。如果要获得育种需要的植株，并能繁殖新品种，后面的育种步骤是_。,各种营养(水、无机盐、蔗糖等能量物质)和小分子有机物,生长素、细胞分裂素,叶绿体,24,AB、Ab、ab、a,用一定浓度的秋水仙素处理组织培养获得的幼苗,
