人教版选修3专题1第二节基因工程的基本操作过程（共29张PPT）.ppt

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 1.基因工程的操作步骤正确的操作顺序是 ①使目的基因与运载体相结合②将目的基因导入受体细胞③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求④提取目的基因 A．③②④① B．②④①③ C．④①②③ D．③④①② C 步骤一：目的基因的获取 如苏云金芽孢杆菌的抗虫基因，还有植物的抗病（抗病毒、抗细菌）基因、种子贮藏蛋白的基因，以及人的胰岛素基因、干扰素基因等。 1、目的基因的概念：目的基因是人们所需要转移或改造的基因,主要是指编码蛋白质的基因。 2、目的基因的获得方法： ①从基因文库获取目的基因 未知序列 ②利用PCR技术扩增目的基因 ③通过化学方法直接人工合成 已知序列 （1）从基因文库中获取目的基因 基因文库: 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(gene library) 基因组文库:全部基因 基因文库 部分基因文库:部分基因 如：cDNA文库 （1）. 从基因文库中获取 （2）应用PCR技术扩增目的基因 ①定义： ②原理：DNA复制 PCR是聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术，在短时间内大量扩增目的基因 DNA分子热变性（在90～95 OC时，解旋，双链分开温度降低又结合成双链）因此，在PCR技术中不需要解旋酶（与复制不同之在处) ③仪器： PCR扩增仪（自动调控温度的仪器） ④条件： 有一段已知的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物，脱氧核苷酸，酶等。 ④过程： a.DNA变性（90～95 OC)： b.复性（55～60 OC) ： c.延伸（70～75 OC)： d.重复a.b.c步骤： 加热，双链DNA氢键断裂，形成单链DNA 引物与单链互补结合 在Taq酶作用下，合成与模板互补的DNA子链，形成双链DNA 每重复一次，目的基因增加一倍 PCR扩增为指数形式扩增2n(n为扩增循环的次数），在短时间内扩增大量目的基因。 （3）通过DNA合成仪直接人工合成 前提： 工具： 基因比较小且已知其序列 DNA合成仪 1.目的： IMN 2.组成： ①使目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传给子代。 ②同时使目的基因能表达和发挥作用。 (3)终止子：是使转录在需要的地方停止。 (4)标记基因：是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。 (2)启动子：是RNA聚合酶识别和结合部位。 (1)目的基因。 （5）复制原点：是转录和复制的起点。 步骤二：基因表达载体的构建 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。 步骤三：目的基因导入受体细胞 农杆菌转化法：双子叶植物和裸子植物 基因枪法：常用于单子叶植物 花粉管通道法：转基因抗虫棉 1.将目的基因导入植物细胞 方法 ①特点: （1）农杆菌转化法： 1.将目的基因导入植物细胞 能感染双子叶植物和祼子植物,对单子叶植物没有感染能力 ②过程： Ti质粒的T—DNA可转移至受体细胞并整合到其染色体上 （2）花粉管通道法： ① 特点： 简便经济 ② 例如： 转基因抗虫棉 （3）基因枪法： ①适用：单子叶植物 ② 缺点： 成本高 （2）受体细胞： （3）操作程序： 2.将目的基因导入动物细胞 发育成新性状动物 移植到子宫或输卵管 培养成早期胚胎 显微注射 取受精卵 提纯含目的基因表达载体 受精卵 （1）方法： 显微注射技术 （3）方法： （2）常用菌： （1）微生物作受体细胞原因： 繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对少 （4）过程： 大肠杆菌 Ca2+处理获得感受态细胞 Ca2+处理 大肠杆菌 感受态 细胞 表达载体 与感受态 细胞混合 感受态细胞 吸收DNA 3、将目的基因导入微生物细胞 (一)检测与鉴定的目的 目的基因进入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性。 步骤四：目的基因的检测与鉴定 （二）层次： 1.分子水平的检测： 检测目的基因是否插入了转基因生物的染色体DNA上 检测目的基因是否转录出了mRNA 检测目