人教版高中生物选修三专题1 1-2 基因工程的基本操作程序（22张PPT）.ppt

（PCR，polymerase chain reaction ） * 1.2基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 第二步：基因表达载体的构建 第三步：将目的基因导入受体细胞 第四步：目的基因的检测与鉴定 1）从基因所在的生物体直接获取 利用PCR技术扩增目的基因 3）人工合成 2）mRNA反转录成cDNA 目的基因的获取 4)从基因文库中获取目的基因 ②用__________切割目的基因，使其产生 。 ①用一定的 切割质粒，使其出现一个切口，产生_________。 (基因工程的核心) 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 同种限制酶 同种黏性末端 切口 DNA连接酶 基因表达载体的构建 （一）构建目的 使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。 （二）构建零件及其作用 ①目的基因 ②启动子 基因表达载体的组成 RNA聚合酶识别和结合的一段特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，RNA聚合酶与之结合才能驱动基因转录出mRNA，进而获得需要的蛋白质。 ③终止子 ④标记基因 一段特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端，作用是使转录在所需要的地方停止。 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。 常用的受体细胞： 动植物细胞、大肠杆菌、土壤农杆菌、枯草杆菌等。 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。 转化—— 目的基因进入_________内，并且在受体细胞内维持_____和_____的过程。 受体细胞 稳定 表达 将目的基因导入受体细胞 方法 导入植物细胞 导入动物细胞 导入微生物细胞 农杆菌转化法 基因枪法 花粉管通道法 显微注射法 感受态细胞吸收DNA分子 将目的基因导入受体细胞 (检查是否成功) 分子水平检测 个体水平鉴定： ①检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因 ②检测目的基因是否转录出了mRNA ③检测目的基因是否翻译成蛋白质 抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等 DNA分子杂交 DNA分子杂交 抗原-抗体杂交 目的基因的检测与鉴定 目的基因主要是指_____________________。 编码蛋白质的结构基因 供体生物细胞 取出DNA 用限制酶剪去多余部分 目的基因 即：将需要的基因从供体生物细胞内提取出来 从基因所在的生物体直接获取 mRNA 互补DNA (cDNA) 双链DNA (即目的基因) 反转录 合成 以目的基因转录成的mRNA为模板，反转录成互补的单链DNA，然后在DNA聚合酶的作用下合成双链DNA，从而获得所需的基因。 逆转录酶 DNA聚合酶 mRNA反转录成cDNA 蛋白质的 氨基酸序列 mRNA的 核苷酸序列 目的基因 核苷酸序列 目的基因 化学合成 根据已知的氨基酸序列合成DNA： 人工合成目的基因 推测 推测 从基因文库中获取目的基因 1. 基因组文库 将含有某种生物不同基因的许多片段，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。 受体菌包含了某种生物所有的基因，该受体菌群体称为这种生物的基因组文库。 2. 部分基因文库 受体菌包含了一种生物部分基因，该受体菌群体称为这种生物的部分基因文库，如cDNA文库。 用适当 限制酶切割 与载体连接 导入受体菌群 与载体连接 导入受体菌群 基因文库的构建 （1）基因组文库的构建 提取某生物 全部DNA 许 多 DNA片段 该生物基 因组文库 （每个受体菌含有一段不同的DNA片段） （2）cDNA文库的构建——mRNA反转录形成 该生物 cDNA文库 mRNA 互补DNA (cDNA) 双链DNA (即目的基因) 逆转录酶 DNA聚合酶 PCR扩增仪 DNA双链复制的基本原理 一段已知目的基因的核苷酸序列 四种脱氧核苷酸 一对引物 热稳定DNA聚合酶(Taq酶） DNA的两条链为模板 温度控制 原理： 前提： 条件： 聚合酶链式反应 PCR扩增过程 ①DNA变性(90℃-95℃)：双链DNA模板在热作用下， 断裂，形成 。 ②复性(55℃-60℃)：系统温度降低，引物与DNA模板结合，形成局部 。 ③延伸(70℃-75℃)：在Taq酶的作用下，从引物的5′端→3′端延伸，合成与模板链互补的_______。 氢键 单链DNA 双链DNA DNA链 易感染双子叶植物和裸子植物。Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞的染色体上 农杆菌特点： 农杆菌转化法 显微注射法