生物：1.2《基因工程的原理和技术》课件(浙科版选修3).ppt

§1.2 基因工程的原理和技术 一、教学目标： 1.了解基因工程的基本原理。 2.描述重组DNA技术的基本步骤。 二、教学重点、难点： 基因工程的基本原理和基本操作步骤。 基因工程的原理和操作步骤： 原理：基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。（既是概念，又是原理） ①目的基因的获取； ②形成重组DNA分子； ③将目的基因导入受体细胞； ④筛选含有目的基因的受体细胞 ⑤目的基因表达。 二、基因工程操作步骤： （1）方法： ①从基因文库中获取目的基因（目的基因的序列未知） ②利用聚合酶链式反应(PCR)技术扩增目的基因 （目的基因的序列已知） ③人工合成目的基因（目的基因的序列已知） 实例 1： 1、下列获取目的基因的方法中需要模板链是 A.从基因文库中获取目的基因 B.利用PCR技术扩增目的基因 C.反转录法 D.通过DNA合成仪利用化学方法人工合成 3基因工程又叫基因拼接技术。 (1)在该技术中，用人工合成方法获得目的基因的途径之一是：以目的基因转录的 为模板， 成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成 。 (2)基因工程中常用的受体细胞有细菌、真菌、 。 (3)假设以大肠杆菌质粒作为运载体，并以同一种限制性内切酶切割运载体与目的基因，将切割后的运载体与目的基因片段混合，并加入DNA连接酶。连接产物至少有 种环状DNA分子，它们分别 是 。 5、目的基因表达 （1）内容： a、检测目的基因是否转录出了mRNA b、检测目的基因是否翻译成蛋白质（表达） （2）常用的技术： 抗原——抗体杂交技术 它是检测目的基因是否表达出蛋白质的一种方法。??? 第一步，将目的基因在大肠杆菌中表达出蛋白质；??? 第二步，将表达出的蛋白质注射动物进行免疫，产生相应的抗体，并提取出抗体（一抗）；??? 第三步，从转基因生物中提取蛋白质，走凝胶电泳；??? 第四步，将凝胶中的蛋白转移到硝酸纤维素膜上；??? 第五步，将抗体（一抗）与硝酸纤维素膜上的蛋白杂交，这时抗体（一抗）与目的基因表达的蛋白（抗原）会特异结合。??? 由于这种抗原—抗体的结合显示不出条带，所以加入一种称为二抗的抗体，它可以与一抗结合，二抗抗体上带有特殊的标记。如果目的基因表达出了蛋白质，则结果为阳性。 1 用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述不正确的是 A．常用相同的限制性内切酶处理的基因 和质粒 B．DNA连接酶和 RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶 C．可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒 D．导入大肠杆菌的目的基因不一定能 成功表达 2下列属于获取目的基因的方法的是( ) ①利用mRNA反转录形成 ②从基因组文库中提取 ③从受体细胞中提取 ④利用PCR技术 ⑤利用DNA转录 ⑥人工合成 A．①②③⑤ B．①②⑤⑥ C．①②③④ D．①②④⑥ 4如何利用目的基因，通过转基因技术获得抗寒能力提高的香蕉植株？在运用转基因香蕉的过程中，在生态安全方面可能会出现什么问题？（列举两点） 作业！ * * §1.2 基因工程的原理和技术 1、获得目的基因 基因DNA文库的构建 将总DNA经过酶解，分离不同长短的DNA片段。包含的基因片段分别克隆在质粒或噬菌体载体上，将这些载体导入到受体细菌或细胞中，这样每个细胞就包含了一个基因组片段片段与载体重组DNA分子，经过繁殖扩增，许多细胞一起包含了该生物全部基因组序列，我们将这一个集合体叫做基因文库。 利用PCR技术扩增目的基因 聚合酶链式反应，在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。可以获得大量的目的基因。 循环 变性 退火 延伸 目的基因的扩增呈指数形式扩增（2n） 人工合成基因的方法 反转录法 根据已知的氨基酸序列合成DNA 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 目的基因 B、C 2、形成重组DNA分子 —— 核心 质