人教版选修3专题1第二节基因工程的基本操作程序（共25张PPT）.ppt

基因工程的基本操作程序 1、目的基因的获取（前提） 2、基因表达载体的构建（核心） 3、将目的基因导入受体细胞（关键） 4、目的基因的检测与鉴定（保证） 一、目的基因的获取 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）利用人工合成（DNA合成仪） 概念：基因文库 （gene library） 基因组文库 部分基因文库（如cDNA文库） 将含有某种生物不同基因的许多DNA片段,导入受体菌的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因,称为基因文库 基因文库中包含了一种生物所有的基因,这种基因文库叫做基因组文库. 基因文库中包含了一种生物的一部分基因,这种基因文库叫做部分基因文库. (1)从基因文库中获取目的基因 基因组DNA文库 cDNA文库 基因组DNA文库与cDNA文库的比较 怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因？ 依据 基因的核苷酸序列 基因的功能 基因在染色体上的位置 基因的转录产物mRNA 基因的表达产物蛋白质 方法：“鸟枪法”又名 “霰弹法”--- 核酸探针 PCR技术 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，可获取大量的目的基因。 原理： 前提： 条件 PCR扩增仪 DNA复制 一段已知目的基因的核苷酸序列（便于合成引物） 方式：以_____方式扩增， 即____（n为扩增循环的次数） 指数 2n 模板DNA；DNA引物；四种脱氧核苷酸（原料）；热稳定DNA聚合酶（Taq酶）； （2）利用PCR技术扩增目的基因 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 （3） 人工合成法 DNA合成仪 根据已知的氨基酸序列合成DNA 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 mRNA 反转录 单链DNA DNA聚合酶 双链DNA 反转录法： 化学合成法： 缺点：由于一种氨基酸可由多种密码子决定，故推测的基因可能为新基因，专一性不强 优点：操作简单 缺点：mRNA生存时间短，技术要求高，操作麻烦 优点：专一性强，准确 从基因文库中获取 利用PCR技术扩增 利用人工合成 归纳：获取目的基因的方法 2构建载体 二、基因表达载体的构建——核心 （1）用一定的_________切割质粒，使其出现一个切口，露出____________。 （2）用___________切断目 的基因，使其产生_____ ____________。 （3）将切下的目的基因片段插入质粒的______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 的黏性末端 切口 DNA连接酶 相同 1.过程: 质粒 目的基因 限制酶处理 一个切口 两个黏性末端 两个切口 获得目的基因 DNA连接酶 表达载体 同种 1.过程: （重组载体） 2.基因表达载体的组成： 它们有什么作用？ a、目的基因 b、启动子 c、终止子 d、标记基因 位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位， 有了它才能驱动基因转录出mRNA. 位于基因的末端,终止转录 检测目的基因是否导入受体细胞 常用的受体细胞： 有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。 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。 三、将目的基因导入受体细胞—关键 1、将目的基因导入植物细胞 （1）农杆菌转化法 特点: 能感染双子叶植物和祼子植物,对单子叶植物无感染能力 Ti质粒的T—DNA可转移至受体细胞并整合到其染色体上 转化过程: Ti质粒 目的基因 构建 表达载体 导入 植物细胞 插入 植物细胞染色体DNA 表达 新性状 转入 农杆菌 （2）基因枪法 基因枪法又称微弹轰击法，是利用压缩气体产生的动力，将包裹在金属颗粒表面的表达载体DNA打入受体细胞中，使目的基因与其整合并表达的方法。 （3）花粉管通道法 植物花粉在柱头上萌发后，花粉管要穿过花柱直通胚囊。花粉管通道法就是在植物受粉后，花粉形成的花粉管还未愈合前，剪去柱头，然后，滴加DNA（含目的基因），使目的基因借助花粉管通道进入受体细胞。 2、将