【文档说明】生物化学第十四篇基因工程及其在医学中的应用课件.ppt，共(83)页，2.842 MB，由小橙橙上传

转载请保留链接：https://www.ichengzhen.cn/view-245048.html

以下为本文档部分文字说明：

同学们上午好主讲叶辉单位温州医学院生化教研室上节课的重点内容1.掌握真核基因表达调控的特点；2.掌握顺式作用元件、反式作用因子的概念及组成和转录因子的分类.复习与巩固是指利用重组DNA技术将目的基因和载

体重组，再导入受体细胞内进行扩增和表达的过程。一.基因工程(geneticengineering)第一节基因工程基因工程相当于目的基因的无性繁殖过程，也称其为基因克隆(geneclone)或分子克隆（molecularclone）。第14章基因工程及其在医学中的应用重组DNA技术中常用的工

具酶工具酶功能限制性核酸内切酶识别特异序列，切割DNAT4DNA连接酶催化DNA中相邻的5´磷酸基和3´羟基末端之间形成磷酸二酯键，使DNA切口封合或使两个DNA分子或片段连接DNA聚合酶Ⅰ①合成双链cDN

A分子或片段连接②缺口平移、制作高比活探针③DNA序列分析④填补3´末端Klenow片段又名DNA聚合酶I大片段，具有完整DNA聚合酶I的5→3聚合、3→5外切活性，而无5→3外切活性。常用于cDNA第二链合成，双链DNA3末端标记等逆转录酶①

合成cDNA②替代DNA聚合酶I进行填补，标记或DNA序列分析多聚核苷酸激酶催化多聚核苷酸5´羟基末端磷酸化（连），或标记探针末端转移酶在3´羟基末端进行同质多聚物加尾碱性磷酸酶切除5‘末端磷酸基，防止载体自身连接。二

、基因工程操作中常用的工具（一）工具酶限制性内切酶(restrictionendonuclease)定义:是一类能识别和切割双链DNA分子中特定碱基序列的核酸水解酶GGATCCCCTAGGGCCTAGGATCCG+BamHⅠⅡ

型限制酶识别序列特点—回文结构GGATCCCCTAGG一般识别双链DNA的4～8个核苷酸顺序，其中以6个核苷酸顺序最为常见。EcoRⅠGTTCAAGCTTAAAATTCG+GAATTCCTTAAGHp

aⅡGTTAACCAATTGAACTTG+平端切口粘端切口（5’和3‘突出端）切口：黏性切口和平端切口（二）载体1.定义：是携带目的DNA片段进入受体细胞进行扩增和表达的工具。2.分类：(1)克隆载体(cloningvector):使插入的外源DNA序列被扩增而特意设计的载体称为克隆载体。(2

)表达载体(expressionvector):使插入的外源DNA序列转录翻译成多肽链而特意设计的载体称为表达载体。质粒(plasmid)特点n存在于细菌等细胞质中n双链环状DNA分子n大约1-200Kbn具有自主复制和转录能力n不能独立存活n在子细胞中保持恒定的拷贝数并

表达其遗传信息常用载体：细菌质粒噬菌体黏粒病毒特点：多克隆位点筛选标记三、基因工程的操作过程基本过程目的基因的获取重组DNA分子导入受体细菌目的基因与载体的连接克隆(或表达)载体的选择和构建重组体的筛选

与鉴定克隆基因的表达和表达产物纯化以质粒为载体的DNA克隆过程目录（一）目的基因的获得1.化学合成法要求：已知目的基因的核苷酸序列或其产物的氨基酸序列。2.基因组DNA文库(genomicDNAlibrary)3.cDNA文库(cDNAlibrary)4.聚合酶链反应(polym

erasechainreaction,PCR)组织或细胞染色体DNA基因片断克隆载体重组DNA分子含重组分子的转化菌限制性内切酶受体菌基因组DNA文库存在于转化细胞内由克隆载体所携带的所有基因组DNA的集合*从基因组DNA文库获取目的

基因目录mRNAcDNA双链cDNA重组DNA分子cDNA文库反转录酶载体受体菌复制*从cDNA文库获取目的基因逆转录酶AAAATTTTAAAASI核酸酶DNA聚合酶Ⅰ碱水解TTTT目录基因组DNA文库cDNA文库1.粘性末端连接（二）

目的基因与载体的连接BamHⅠ切割反应GGATCCCCTAGGT4DNA连接酶15ºCGATCCGGCCTAG+目的基因用BamHⅠ切割GCCTAGGCCTAGGCCTAGGCCTAGGATCCGGAT

CCGGATCCGGATCCG载体DNA用BamHⅠ切割GCCTAGGCCTAGGCCTAGGCCTAGGATCCGGATCCGGATCCGGATCCG重组体GCCTAGGCCTAGGATCCGGATCCGGCCTAGGCCTAGGATCC

GGATCCG载体自连目的基因自连2.平端连接适用于：限制性内切酶切割产生的平端粘端补齐或切平形成的平端导入种类载体宿主转化质粒细菌转染噬菌体或病毒真核细胞转导噬菌体细菌转化、转染和转导的区别（三）重组体导入受体细胞BamHⅠ切割反应GGATCC

CCTAGGT4DNA连接酶15ºCGATCCGGCCTAG+目的基因用BamHⅠ切割GCCTAGGCCTAGGCCTAGGCCTAGGATCCGGATCCGGATCCGGATCCG载体DNA用BamHⅠ切割GCCTAGGCCTAGGCCTAGGCCTAGGATCCGGATCCG

GATCCGGATCCG重组体GCCTAGGCCTAGGATCCGGATCCGGCCTAGGCCTAGGATCCGGATCCG目的基因自连载体自连（四）基因工程菌的筛选直接选择法：抗药性标记选择蓝白斑筛选法菌落或噬菌体的

原位杂交非直接选择法：免疫学方法(插入失活法)抗药性标记选择目录重组DNA技术操作过程可形象归纳为小结分分离目的基因切限制酶切目的基因与载体接拼接重组体转转入受体菌筛筛选重组体重组DNA技术操作的主要步骤载体质粒噬菌体病毒目的基因（外源基因）基因组DNAcDNA人工合成PCR产物限制酶消化开环载体

DNA目的基因连接酶重组体转化体外包装，转染带重组体的宿主筛选表型筛选酶切电泳鉴定菌落原位杂交（五）外源基因的表达种类功能所含特异序列克隆载体外源基因扩增复制子多克隆位点筛选标志表达载体外源基因表达复制子多

克隆位点筛选标志基因表达的调控序列克隆载体和表达载体的比较分子杂交以DNA的变性和复性为理论基础。DNA变性：DNA在某些理化因素的作用下碱基对间氢键破坏，由双链变成单链的过程。DNA的复性：变性DNA的单链重新合

成双链的过程。分子杂交：不同来源的单链核酸通过碱基互补形成杂合双链的过程。分子杂交第二节常见分子生物学技术一、分子杂交（molecularhybridization）复性RNADNA（一）核酸探针（probe）

1、定义：是分子杂交的技术基础，它是一段与被检测核酸序列互补的带有标记的核苷酸片段，长度一般为十几到几千个碱基不等。2、探针标记方法：（1）放射性同位素标记（2）光敏生物素标记（3）地高辛标志物（4）分子信标（二）分子杂交的方法斑点杂交(dotblothybridization)DNA点阵（DNA

array）基因芯片（genechips）原位杂交(insituhybridization)转移印迹技术变性DNA或RNA探针杂交液NC硅片（三）印迹技术的类别及应用1、DNA印迹技术(Southernblotting)用于基因组DNA、重组质粒和噬菌体的分析。2、RNA印迹技术(No

rthernblotting)用于RNA的定性定量分析。3、蛋白质的印迹分析(Westernblotting)用于蛋白质定性定量及相互作用研究。分子杂交实验①②③二、聚合酶链反应(polymerasechainreaction,PCR)

PCR的基本反应步骤变性95˚C延伸72˚C退火Tm-5˚C95˚C55˚C72˚CPCR的主要用途（一）目的基因的克隆（二）基因的体外突变（三）DNA和RNA的微量分析（四）DNA序列测定（五）测定基因

的表达水平三、DNA的序列分析放射自显影凝胶电泳碱性专一性裂解反应A/GGC/TC5’GTCGTAA5’GTCGTA5’GTCGT5’GTCG5’GTC5’GT5’G--+硫酸二甲酯——G甲酸——A/G肼——C/T肼（NaCl）——C

（一）化学裂解法(Maxam-Gillbert法)（二）DNA链末端合成终止法四、转基因动物、克隆动物和基因剔除技术（一）转基因动物定义是利用基因工程和胚胎工程技术，改变动物遗传性状的新方法，是将外源基因导入动物受精卵，再将受精卵植入到代孕

动物的输卵管或子宫中培育的动物。目录（二）克隆动物核转移技术将动物体细胞核全部导入另一个体的去胞核的受精卵内，使之发育成个体，即克隆(clone)。多利诞生过程（三）基因剔除技术也称基因靶向(genetargeting)灭活，有目的去除动物体内

某种基因的技术。又称基因敲除（geneknockout）。基因敲入（geneknockin）定义：是指利用分子生物学和分子遗传学的技术方法通过直接检测基因结构是否改变、基因表达有否异常，对疾病作出诊断。基因诊断的概念和特点特点：针对性强；灵敏度高；适用范围广；早期诊断第三节基因工程在医学中

的应用（一）基因诊断（genediagnosis）甲型血友病基因组的限制性酶切分析×BclⅠ酶切位点5´5´3´突变基因99bp142bp43bp正常基因基因治疗的概念早期将通过基因转移技术用正常基因原位置换有缺陷的

基因治疗单基因遗传病叫做基因治疗。目前广义上来讲,将某种遗传物质转移到患者细胞内,使其在体内发挥作用,以达到治疗疾病目的方法，均称为基因治疗。（二）基因治疗（genetherapy）历史ⅱ岳麓版第13课交通与通讯的变化资料精品课件欢迎使用[自读教材·填要点]一、铁路，更多的铁路1．地

位铁路是建设的重点，便于国计民生，成为国民经济发展的动脉。2．出现1881年，中国自建的第一条铁路——唐山至胥各庄铁路建成通车。1888年，宫廷专用铁路落成。交通运输开平3．发展(1)原因：①甲午战争以后列强激烈争夺在华铁路的。②修路成为中国人的强烈愿望。(2)成果：1909年建成通车；民国以后

，各条商路修筑权收归国有。4．制约因素政潮迭起，军阀混战，社会经济凋敝，铁路建设始终未入正轨。修筑权救亡图存京张铁路二、水运与航空1．水运(1)1872年,正式成立，标志着中国新式航运业的诞生。(2)1900年前后，民间兴办的各种轮船航运公司近百家，几乎都是在列强排挤中艰难求生。2．航空(1)

起步：1918年，附设在福建马尾造船厂的海军飞机工程处开始研制。(2)发展：1918年，北洋政府在交通部下设“”；此后十年间，航空事业获得较快发展。轮船招商局水上飞机筹办航空事宜处三、从驿传到邮政1．邮政(1)初办邮政：1896年成立“大清邮政局”，此后又

设，邮传正式脱离海关。(2)进一步发展：1913年，北洋政府宣布裁撤全部驿站；1920年，中国首次参加。邮传部万国邮联大会2．电讯(1)开端：1877年，福建巡抚在架设第一条电报线，成为中国自办电报的

开端。(2)特点：进程曲折，发展缓慢，直到20世纪30年代情况才发生变化。3．交通通讯变化的影响(1)新式交通促进了经济发展，改变了人们的通讯手段和，转变了人们的思想观念。(2)交通近代化使中国同世界的联系大大增强，使异地传输更

为便捷。(3)促进了中国的经济与社会发展，也使人们的生活。台湾出行方式多姿多彩[合作探究·提认知]电视剧《闯关东》讲述了济南章丘朱家峪人朱开山一家，从清末到九一八事变爆发闯关东的前尘往事。下图是朱开山一家从山东辗转逃亡到东北途中

可能用到的四种交通工具。依据材料概括晚清中国交通方式的特点，并分析其成因。提示：特点：新旧交通工具并存(或：传统的帆船、独轮车，近代的小火轮、火车同时使用)。原因：近代西方列强的侵略加剧了中国的贫困，阻碍社会发展；西方工业文明的冲击与示范；中

国民族工业的兴起与发展；政府及各阶层人士的提倡与推动。[串点成面·握全局]一、近代交通业发展的原因、特点及影响1．原因(1)先进的中国人为救国救民，积极兴办近代交通业，促进中国社会发展。(2)列强侵华的需要。为扩大在华利益，加强控制、镇压中国人民的反抗，控制和操纵中国

交通建设。(3)工业革命的成果传入中国，为近代交通业的发展提供了物质条件。2．特点(1)近代中国交通业逐渐开始近代化的进程，铁路、水运和航空都获得了一定程度的发展。(2)近代中国交通业受到西方列强的控制和操纵。(3)地域之间的发展不平衡。3．影响

(1)积极影响：促进了经济发展，改变了人们的出行方式，一定程度上转变了人们的思想观念；加强了中国与世界各地的联系，丰富了人们的生活。(2)消极影响：有利于西方列强的政治侵略和经济掠夺。1．李鸿章1872年在上海创办轮船招商局，

“前10年盈和，成为长江上重要商局，招商局和英商太古、怡和三家呈鼎立之势”。这说明该企业的创办()A．打破了外商对中国航运业的垄断B．阻止了外国对中国的经济侵略C．标志着中国近代化的起步D．使李鸿章转变为民族资本家解析：李鸿章是地主阶级的代表，并未转化为民族资本家；洋务运动

标志着中国近代化的开端，但不是具体以某个企业的创办为标志；洋务运动中民用企业的创办在一定程度上抵制了列强的经济侵略，但是并未能阻止其侵略。故B、C、D三项表述都有错误。答案：A二、近代以来交通、通讯工具的进步对人们社会生活的影响(1)交通工具和交通事业的发展，不仅推动各地经济文化

交流和发展，而且也促进信息的传播，开阔人们的视野，加快生活的节奏，对人们的社会生活产生了深刻影响。(2)通讯工具的变迁和电讯事业的发展，使信息的传递变得快捷简便，深刻地改变着人们的思想观念，影响着人们的社会生活。2．清朝黄遵宪曾作诗曰：“钟声一及时，顷刻不少留。虽有万钧柁

，动如绕指柔。”这是在描写()A．电话B．汽车C．电报D．火车解析：从“万钧柁”“动如绕指柔”可推断为火车。答案：D[典题例析][例1]上海世博会曾吸引了大批海内外人士利用各种交通工具前往参观。然而在19世纪七十年代，江苏沿江居民到上海，最有可能乘坐的交通工具是()A．江南制造总局的汽

车B．洋人发明的火车C．轮船招商局的轮船D．福州船政局的军舰[解析]由材料信息“19世纪七十年代，由江苏沿江居民到上海”可判断最有可能是轮船招商局的轮船。[答案]C[题组冲关]1．中国近代史上首次打破列强垄断局面的交通行业是()A．公路运输B．铁路运输C

．轮船运输D．航空运输解析：根据所学1872年李鸿章创办轮船招商局，这是洋务运动中由军工企业转向兼办民用企业、由官办转向官督商办的第一个企业。具有打破外轮垄断中国航运业的积极意义，这在一定程度上保护了中国的权利。据此本题选C项。答案：C2.右图是1909年《民呼

日报》上登载的一幅漫画，其要表达的主题是()A．帝国主义掠夺中国铁路权益B．西方国家学习中国文化C．西方列强掀起瓜分中国狂潮D．西方八国组成联军侵略中国解析：从图片中可以了解到各国举的灯笼是火车形状，20世纪初的这一幅漫画正反映了帝国主义掠夺中国铁路权益。B项说

法错误，C项不能反映漫画的主题，D项时间上不一致。答案：A[典题例析][例2](2010·福建高考)上海是近代中国茶叶的一个外销中心。1884年，福建茶叶市场出现了茶叶收购价格与上海出口价格同步变动的现象。与这一现象直接相关的近代事业是()A．电报业B．大众报业C．铁路交通业

D．轮船航运业[解析]材料主要反映了信息交流的快捷，故选A。[答案]A[题组冲关]3．假如某爱国实业家在20世纪初需要了解全国各地商业信息，可采用的最快捷的方式是()A．乘坐飞机赴各地了解B．通过无线电报输送讯息C．通过互联网D．乘坐火车赴各地了

解解析：本题考查中国近代物质生活的变迁。注意题干信息“20世纪初”“最快捷的方式”，因此应选B，火车速度远不及电报快。20世纪30年代民航飞机才在中国出现，互联网出现在20世纪90年代。答案：B4．下列不属于通讯工具变迁和电

讯事业发展影响的是()A．信息传递快捷简便B．改变着人们的思想观念C．阻碍了人们的感情交流D．影响着人们的社会生活解析：新式通讯工具方便快捷，便于人们感情的沟通和交流。答案：C关键词——交通和通讯不断进步、辛亥革命和国民大革命顺应时代潮

流图说历史主旨句归纳(1)近代交通由传统的人力工具逐渐演变为机械动力牵引的新式交通工具，火车、汽车、电车、轮船、飞机先后出现。(2)通讯工具由传统的邮政通信发展为先进的电讯工具，有线电报、电话、无线电报先后发明。(3)近代以来，交

通、通讯工具的进步，推动了经济与社会的发展。关键词——交通和通讯不断进步、辛亥革命和国民大革命顺应时代潮流图说历史主旨句归纳(1)1911年，革命党人发动武昌起义，辛亥革命爆发，随后建立了中华民国，颁布了《中华民国临时约法》；辛亥

革命是中国近代化进程的里程碑。(2)1924年国民党“一大”召开，标志着第一次关键词——交通和通讯不断进步、辛亥革命和国民大革命顺应时代潮流图说历史主旨句归纳(1)20世纪初，孙中山提出“民族、民权、民生”三民主义，成为以后辛亥革命的指导思想。(2)三民主义没有明确提出反帝要求，也没有提

出废除封建土地制度，是一个不彻底的资产阶级革命纲领。(3)1924年，孙中山将三民主义发展为新