中学联盟辽宁省锦州市锦州中学人教版高中生物选修三课件：1.2 基因工程的基本操作程序（共33张PPT）.ppt

复 习 基因工程的三种工具 限制酶切割产生的两种末端 DNA连接酶的两个种类 运输工具的常见种类 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： 2、获取方法： 主要指的是编码蛋白质的结构基因，也可以是一些具有调控作用的因子。 （1）自然界分离 （2）人工方法合成 （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 （3）通过DNA合成仪用化学方法 直接合成 （1）从基因文库中获取目的基因 Ⅰ、什么叫基因文库？教材P9 Ⅱ、基因文库的类型 基因文库 基因组文库 图1-7 部分基因文库 （cDNA文库） 思考 编码相同数目氨基酸的蛋白质，原核细胞与真核细胞基因结构一样长吗？ 补：原核细胞和真核细胞的基因结构 Ⅲ.基因文库的构建方法 P10 ①：直接分离法(鸟枪法) 多用于原核生物 （3）根据已知的氨基酸序列合成DNA法 （2）反转录法（cDNA文库的构建方法） 上述三种目的基因提取的方法有何优缺点？ 优点 缺点 鸟枪法 反转录法 根据已知氨基酸合成DNA法 操作简便广泛使用 工作量大，盲目，分离出来的有时并非一个基因 专一性强 操作过程麻烦，mRNA很不稳定，要求的技术条件较高 专一性最强 仅限于合成核苷酸对较少的简单基因 思考： 如何从基因文库中得到所需要的基因？P9 依据：目的基因的有关信息。 （获得目的基因的依据是什么？） ① 概念：PCR全称为_______________，是一项 在生物____复制___________的核酸合成技术。 ③前提条件：_______________________； 原料：___________、___________ 、 __________________、 ________________。 ②原理：__________ ④结果： 多聚酶链式反应 体外 特定DNA片段 DNA双链复制 已知基因的核苷酸序列 dNTP(dCTP,dATP, dGTP,dTTP) DNA引物 热稳定DNA聚合酶 (Taq酶) 使目的基因的片段在短时间内大量扩增 模板DNA 以_____方式扩增，即____（n为扩增循 环的次数） 指数 2n ⑤过程： 变性、退火、延伸三步 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 （二）利用PCR技术扩增目的基因 模板DNA 95℃ PCR的基本原理 PCR反应条件 PCR过程 PCR的特点 60℃ 引物1 引物2 DNA引物 PCR的基本原理 PCR反应条件 PCR过程 PCR的特点 引物1 引物2 DNA引物 72℃ Taq酶 Taq酶 PCR的基本原理 PCR反应条件 PCR过程 PCR的特点 72℃ 第1轮结束 第2轮开始 PCR的基本原理 PCR反应条件 PCR过程 PCR的特点 95℃ 50℃ 72℃ Taq Taq Taq Taq PCR的基本原理 PCR反应条件 PCR过程 PCR的特点 72℃ 第2轮结束 PCR技术扩增与DNA复制的比较 PCR技术 DNA复制 相同点 原理 原料 条件 不同点 解旋方式 场所 酶 结果 碱基互补配对 四种脱氧核苷酸 模板、能量、酶 DNA在高温下变性解旋 解旋酶催化 体外复制 细胞核内 热稳定的DNA聚合酶 细胞内的DNA聚合酶 大量的DNA片段 形成整个DNA分子 用一定的_________切割质粒，使其出现一个切口，露出__________。 用_____________切断目的基因，使其产生___________。 将切下的目的基因片段插入质粒的切口处，再加入适量___________，形成了一个重组DNA分子（重组质粒） 限制酶 黏性末端 同一种限制酶 相同的黏性末端 DNA连接酶 2.过程: 二、基因表达载体的构建 —— 核心 1.目的:P11 2、基因表达载体的组成： 启动子+目的基因+终止子+标记基因 它们各自的作用是什么? ①运输载体与表达载体的区别： ②用到的工具酶： ④目的基因不能单独进入受体细胞，必需以表达载体的方式携带进去。 ③启动子、终止子对于目的基因表达必不可少 注意事项 ①运输载体与表达载体的区别：二者都有标记基因和复制原点两部分DNA片段。表达载体在载体基础上增加了目的基因、启动子、终止子三部分结构 ②用到的工具酶：既用到限制酶切割载体，又用到