人教版生物必修二《6.2基因工程》课件(共56张PPT)讲述.ppt

步骤一：目的基因的获取 ▲什么叫目的基因? 主要是指编码蛋白质的结构基因. ▲获取目的基因的途径有哪些? 1.从“基因文库”中获取目的基因. 2.利用“PCR技术”扩增. 3.直接人工合成 ----见课文. ▲从基因文库中获取“目的基因”： 什么叫“基因文库”? 分为: 1.基因组文库: 基因文库中包含了一种生物所有的基因 2.部分基因文库: 基因文库中包含了一种生物的一部分基因,如cDNA文库. 将含有某种生物不同基因的许多DNA片段,导入受体菌的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因,称为基因文库 ▲利用PCR技术扩增“目的基因”. 1.概念:PCR即“聚合酶链式反应”,是一种在生物体外复制特定DNA片断的技术. 2.原理:DNA的半保留复制. 3.过程:(见图). 4.优点:大量获取目的基因.(指数式扩增, 近2n) ▲提示:PCR的基本操作(过程): 1. 变性:通过加热(高温)使模板DNA完全变性成为单链, 2. 复性:将温度下降至适宜温度，使引物与模板DNA结合； 3. 延伸:将温度升高,热稳定DNA聚合酶，以即脱氧核苷酸)为底物原料催化合成DNA链延伸. ▲显然,每循环(扩增)一次,就需要添加一次(共两个)引物.两个引物、一个模板. ▲人工合成目的基因 如果基因比较小，核苷酸序列又已知，也可以通过DNA合成仪用化学方法直接合成。 1.通过反转录法合成: 又分为: 目的基因的mRNA(已知) 单链DNA 双链DNA (即目的基因) 反转录 合成 2.直接合成. 根据已知蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的信使RNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测出它的结构基因的核苷酸序列，再通过化学方法，以单核苷酸为原料合成目的基因。 蛋白质的氨基酸序列 mRNA的核苷酸序列 结构基因的核苷酸序列 推测 推测 目的基因 化学合成 获取目的基因后,能直接导入受体细胞吗? 如何将目的基因导入受体细胞呢? 必须借助载体! 怎样借助载体将目的基因导入受体细胞呢? 必须把目的基因“装到”载体上! 如何装? 步骤二：基因表达载体的构建.（核心） ▲什么是“基因表达载体”? 就是已经装上了(含有)目的基因的载体. 1）用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个切口，露出末端。 2）用同一种限制酶切取目的基因，使其产生相同的末端。 3）将切下的目的基因片段插入质粒的切口处，再加入适量DNA连接酶，形成了一个重组DNA分子（重组质粒） ▲目的基因与载体的结合过程，实际上是不同来源的基因重组的过程 ▲基因表达载体的构建步骤. ----见课文. ▲提示与思考: 1.“基因表达载体”就是已插入目的基因的载体. 2.看左图回答: 基因表达载体由哪些部分组成?___________. 3.启动子:有特殊结构的DNA片断,位于目的基因的首端,是RNA聚合酶的识别和结合的部位.有它才能驱动目的基因转录出MRNA.最终获得蛋白质. 4.终止子:位于目的基因的端尾端.作用是终止转录. 5.标记基因:是为了鉴别受体细胞里是否已经含有目的基因,从而将含目的基因的细胞筛选出来.如“抗生素基因”、“荧光标记基因”等. 6.复制原点是载体复制时的起点. ▲什么叫转化? 目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定(如复制)和表达(即转录、翻译为特定蛋白质及表现特定性状等)的过程. ▲受体细胞是指什么?它包括哪些细胞? ▲提示: 注意,目的基因是随着基因表达载体被导入受体细胞的,而不是被单独导入的. 步骤三：将目的基因导入受体细胞 1.将目的基因导入植物细胞----农杆菌转化法. ▲提示: (1) 农杆菌转化法:农杆菌能感染双子叶植物和裸子植物.其细胞里含Ti质粒,该质粒上含有一段DNA叫“T-DNA”( “可转移的DNA”).将目的基因插入到该“T-DNA”中,通过使农杆菌感染植物,而将目的基因转化入植物细胞并将其插入到植物细胞中的染色体DNA上. (2)将目的基因导入植物细胞的方法还有: 基因枪法和花粉通道法. 2.将目的基因导入动物细胞---显微注射法. 将目的基因片段(注意:是含目的基因的“基因表达载体”,而不是裸的目的基因)注入到受精卵的细胞核内，然后把经过注射的受精卵移植到另一只雌性动物的子宫内，使受精卵发育为转基因动物。 3.将目的基因导入微生物细胞 微生物在基因工程中的优点？ 转化方法是: 首先用Ca2+ (如CaCL溶液)处理细胞,以增大细菌细胞膜的通透性,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,这种细胞称