复习基因工程的基本操作程序.pptVIP

1.2 基因工程的基本操作程序 学习目标： 1、简述基因工程原理及基本操作程序。 2、记住目的基因导入受体细胞的方法。 3、理解目的基因检测与鉴定的方法 重点：基因工程基本操作程序的四个步骤， 难点：1、从基因文库中获取目的基因。 2、利用PCR技术扩增目的基因。 考点：基因工程原理及基本操作程序 三、基因工程的基本操作程序 1.目的基因的获取 （1）目的基因：编码蛋白质的______。 基因 1.目的基因的获取 （1）从基因文库中获取目的基因：如从基因 组文库或cDNA文库中获取。 （2）利用PCR技术扩增目的基因：利用DNA复 制的原理在体外特异性的复制某DNA片段以获 得呈指数方式增加的目的基因。 （3）人工合成法：通过DNA合成仪用化学方 法直接人工合成。 (3)PCR技术与DNA复制的比较 PCR技术 DNA复制 相同点 原理 DNA双链复制(碱基互补配对) 原料 四种游离的脱氧核苷酸 条件 模板、ATP、酶等 PCR技术 DNA复制 不同点 解旋 方式 DNA在高温下变性解旋 解旋酶催化 场所 体外复制 主要在细胞核内 酶 热稳定的DNA聚合酶(Taq酶) 细胞内含有的DNA聚合酶 结果 在短时间内形成大量的DNA片段 形成整个DNA分子 2.基因表达载体的构建——基因工程的核心 （1）由图可知载体的组成：_________、启动子、终止子、__________。 目的基因 标记基因 ①启动子、终止子:是基因转录的起点和终点，在转录过程中起调控作用。 ②标记基因:作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来,如抗生素抗性基因。 ③目的基因：能控制特定性状的外源基因。 （2）构建目的： ①使________ 在_________ 中稳定存在，并且可以遗传给下一代； ②使________ 能够表达和发挥作用。 目的基因 受体细胞 目的基因 (3)基因表达载体的构建步骤 　　导入的目的基因的表达需要调控序列，因此在插入目的基因的部位之前需有启动子，之后需有终止子。 3．将目的基因导入受体细胞 生物种类 植物细胞 动物细胞 微生物细胞 常用方法 农杆菌转化法 显微注射技术 Ca2＋处理法 受体细胞 体细胞 受精卵 原核细胞 转化过程 将目的基因插入到Ti质粒的T－DNA上→农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞的DNA→表达 将含有目的基因的表达载提纯→取卵(受精卵)→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物 Ca2＋处理细胞→感受态细胞→重组表达载体与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子 4.目的基因的检测与鉴定 【点拨】启动子、终止子与起始密码子、终止密码子不同： 启动子、终止子在DNA 上,在遗传信息转录时起调控作用； 而起始密码子、终止密码子在mRNA上,在翻译时起作用,决定翻译的开始和结束。 【典例训练1】我国科学家成功克隆了控制水稻理想株型的关键多效基因IPA1。研究发现，基因IPA1发生突变后，会使水稻穗粒数和千粒重（以克表示的一千粒种子的重量）增加，同时茎秆变得粗壮，增加了抗倒伏能力。实验显示，将突变后的IPA1基因导入常规水稻品种，可以使其产量增加10％以上。下图表示该水稻新品种的简易培育流程，据图回答： （1）上图所示流程中步骤①是实验所用技术的核心步骤。此步骤使_________ 和 _________构成_________ ，常用的工具酶是________。 突变的IPA1基因 Ti质粒 重组DNA 限制性核酸内切酶、DNA连接酶 （2）若要在体外扩增IPA1基因可采用PCR 技术。标准的PCR过程分为三个步骤，第一 步是“变性”即解旋，这一步骤如果发生在 细胞内，是在__________的作用下完成的。 DNA解旋酶 （3）从变异类型上分析，该水稻的新性状应该属于可遗传变异中的__________ 。 （4）④过程应用的主要生物技术是_______________。 基因重组 植物组织培养 【互动探究】（1）图中将目的基因导入植物受体细胞常用的方法是什么？ 提示：农杆菌转化法。 分析：将目的基因导入植物受体细胞常用农杆菌转化法。将目的基因导入动物受体细胞常用显微注射技术。 （2）如何检测导入水稻新品种植株的目的基因是否表达？ 提示：进行抗原—抗体杂交法。 分析：检测导入的目的基因是否表达常用抗原—抗体杂交法或进行个体水平的检测。 【高考警示钟】 1.目的基因的插入位点不是随意的 基因表达需要启动子与终止子的调控，所以目的基因应插入到启动子与终止子之间的部位。 2.基因工程操作过程中第三步没有碱基互补配对现象 第一步存在逆转录法获得DNA，第二步存在黏性末端连接现象，第四步检测存在分子水平杂交方法。