【教学】高中生物_《基因工程的基本操作程序》选读.ppt

基因工程的基本操作程序 教学目标 目的基因的获取 基因表达载体的构建 一、目的基因的获取 一、目的基因的获取 * * 高二生物组 根据所学内容，结合上图回答下列问题： 1、这一过程用到哪三种工具？ 他们的作用是什么？ 2、结合基因工程的基本步骤简述抗虫棉的获得过程？ 基因工程培育抗虫棉的简要过程： 提取 棉花细胞(含抗虫基因) 苏云金芽孢杆菌 抗虫基因 与运载体DNA拼接 导入 普通棉花(无抗虫特性) 棉花植株(有抗虫特性) （一）从基因文库中直接获取 阅读课本P8-P10，思考以下问题：5分钟 1、什么是目的基因？ 2、基因文库的分类和区别？ 3、怎样从基因文库中选取目的基因？ 比较基因组文库与部分基因文库的区别？ 基因多少 基因中启动子 文库大小 基因组文库 cDNA文库 文库类型 与RNA聚合酶结合位点 编码区 非编码区 非编码区 （二）利用PCR技术扩增 1、PCR的概念是什么？原理？条件？ 2、前提是什么？ 3、PCR扩增分为哪几个阶段？ 阅读课本P10-P11，思考以下问题： 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 ①PCR原理：__________ ②条件：___________、___________ 、 ________________、____________________。 DNA复制 模板DNA DNA引物 热稳定DNA聚合酶 四种脱氧核糖核苷酸原料 思考：PCR技术与DNA体内复制的区别： 酶 解旋 PCR技术 DNA复制(体内） 常温条件、解旋酶、ATP 高温条件（90~95℃） DNA解旋酶、DNA聚合酶、 耐高温的Taq酶 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 （三） 通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成 （基因比较小、核苷酸序列又已知） 一、目的基因的获取 步骤二：基因表达载体的构建（核心内容） 1、基因表达载体构建需要哪些酶？ 2、结合问题1考虑基因表达载体的构建过程 3、基因表达载体由哪几部分构成？每部分的作用是什么？ 步骤二：基因表达载体的构建（核心内容） 获取目的基因 同一种限制酶切割 DNA连接酶 产生相同的末端 重组DNA 1. 表达载体的构建过程 C T T A A G G A A T T C C T T A A G G A A T T C C T T A A G G G G A A T T C 质粒 目的基因与运载体结合的过程实际上是不同来源的基因重组的过程。 步骤二：基因表达载体的构建（基因工程的核心） 2. 表达载体的组成 启动子： + 目的基因： + 终止子： 标记基因： + 是 RNA聚合酶 的结合位点， 驱动 转录 过程。 终止 转录 过程。 鉴定和筛选 有目的基因的受体细胞。 主要是指编码蛋白质的基因 1. 上述表达载体的启动子、目的基因、终止子、标记基因的化学成分相同吗？ 都是DNA 2. 终止子和终止密码的化学成分是否一致？ 终止子——DNA, 终止转录; 终止密码——RNA上，终止翻译. 3. 图为某种质粒表达载体简图，小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点，ampR为青霉素抗性基因，tctR 为四环素抗性基因，P启动子，T为终止子，ori为复制原点。已知目的基因的两端分别有包括EcoRI、BamHI在内的多种酶的酶切位点。 据图回答： （1）将含有目的基因的DNA与质粒该表达载体分别 用EcoRI酶切，酶切产物用ＤＮＡ连接酶进行连接后，其中由 两个DNA片段之间连接形成的产物有 、 、 三种 。 （2）用上述3种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验。之后将这些宿主细胞接种到含青霉素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是 ； 目的基因－运载体连接物 运载体－运载体连接物 目的基因－目的基因连接物　 　目的基因－运载体连接物　　 运载体－运载体连接物 一、目的基因的获取 1、从基因文库中获取 2、利用PCR技术扩增 3、利用化学方法人工合成 二、基因表达载体的构建 1、启动子：