2016-2017高中生物 专题1 基因工程 1.2 基因工程的基本操作程序课件（基础版）新人教版选修3.ppt

专题一基因工程 第二节基因工程的基本操作程序 基因工程的基本操作程序 1、目的基因的获取 2、基因表达载体的构建 3、将目的基因导入受体细胞 4、目的基因的检测与鉴定 一、目的基因的获取 1、目的基因主要是指______________________ 编码蛋白质的结构基因 2、获取目的基因的常用方法 （1）从基因文库中获取 （2）利用PCR技术扩增 （3）人工合成 例如：苏云金杆菌抗虫基因、人胰岛素基因、人干扰素基因、植物抗病基因等 1、从基因文库中获取目的基因 将含有某种生物不同基因的许多DNA片断，导入到受体菌的群体中，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。 基因文库 基因组文库 部分基因文库(CDNA文库) 某生物体内全部DNA 许多DNA片段 受体菌群体 基因组文库的构建 限制酶 与运载体连接 导入 基因组文库 某种生物某个时期的mRNA cDNA 反转录 受体菌群体 与运载体连接 导入 部分基因文库 （cDNA文库） cDNA文库的构建 （2）利用PCR技术扩增目的基因 PCR——聚合酶链式反应 是一项生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。通过此技术使其数量呈指数方式增加，可获取大量的目的基因。 PCR技术 原理： 前提： 原料： 方式 DNA复制 一段已知目的基因的核苷酸序列 ：以_____方式扩增， 即____（n为扩增循环的次数） 指数 2n 一段已知目的基因的核苷酸序列（模板DNA） DNA引物； 四种脱氧核苷酸； 热稳定DNA聚合酶（Taq酶） 过程： “变性、退火、延伸” 三步曲 变性：加热至90～95℃双链DNA解链成为单链DNA 退火：冷却至55～60℃部分引物与模板的单链DNA的特定互补部位相配对和结合 延伸：加热至70～75℃以目的基因为模板，合成互补的新DNA链 变性 退火 延伸 逆转录法 目的基因的信使RNA 双链DNA（目的基因) 化学合成法 蛋白质的氨基酸序列 信使RNA序列 基因的核苷酸序列 目的基因 人工合成 逆转录酶 3、人工合成目的基因 推测 推测 单链DNA DNA聚合酶 1，基因表达载体的作用： a、使目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传给子代 b、同时使目的基因能表达和发挥作用 二、基因表达载体的构建——核心 2，基因表达载体的组成： 目的基因+启动子+终止子+标记基因 常用的受体细胞： 动植物细胞、大肠杆菌、土壤农杆菌、酵母菌等。 将目的基因导入受体细胞的原理： 借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。 转化—— 目的基因进入_________内，并且在 受体细胞内维持_____和_____的过程 受体细胞 稳定 表达 * (三)将目的基因导入受体细胞 方法 导入植物细胞 导入动物细胞 导入微生物细胞 农杆菌转化法 基因枪法 花粉管通道法 ——显微注射法 —— 感受态细胞吸收DNA分子 (三)将目的基因导入受体细胞 * 1、将目的基因导入植物细胞 Ti质粒 目的基因 构建 表达载体 导入 植物细胞 插入 植物细胞染色DNA 表达 新性状 转入 农杆菌 2、将目的基因导入动物细胞 方法：显微注射法 3、将目的基因导入微生物细胞 常用法：Ca2+处理 常用菌：大肠杆菌 微生物作受体细胞原因： 繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对少 过程： Ca2+处理大肠杆菌 感受态细胞 表达载体与感受态细胞混合 感受态细胞吸收DNA (四)目的基因的检测与鉴定 检测 ①导入检测：目的基因是否导入受体细胞 方法—— DNA分子杂交 ②表达检测 转录检测——分子杂交 翻译检测——抗原抗体杂交 分子检测法 鉴定 抗虫鉴定 抗病鉴定 活性鉴定等 个体水平的鉴定 【典型例题1】目的基因的获取及基因表达载体的构建 (2015·重庆，6)下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是(　　) A.表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得 B.表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点 C.借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来 D.启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用 C 点拨：表达载体的复制启动于复制起点，胰岛素基因的表达启动于启动子；抗生素抗性基因是标记基因，可用于筛选含胰岛素基因的受体细胞；启动子在转录过程中起作用，终止密码子在翻译过程中起作用 【典型例题2】基因工程的操作程序 （2016海南卷.31）基因工程又称为DNA重组技术，回答相关问题： （1）在基因工程中，获取目的基因主要有两大途径，即______和从_______中分离。 （2）利用某植物的成熟叶片为材料，同时构建cDNA文库和基因组文库，两个文库相比，cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的少，其原因是__