人教版高中生物选修（三）－1.2基因工程的基本操作程序 课件 (共63张PPT).ppt

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的基本反应步骤 变性 90-95?C 延伸 70-75?C 退火 55-60?C PCR总结： 思考？ 1个DNA分子进行PCR扩增,循环4次， 理论上至少需要几个引物？ 2×（2n-1）(n为循环次数) （24-1）×2=30 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 例1、 PCR技术扩增DNA,需要的条件是（ ） ①目的基因 ②引物 ③四种脱氧核苷酸 ④DNA聚合酶等 ⑤mRNA ⑥核糖体 A、①②③④　　 B、②③④⑤　 C、①③④⑤　　 D、①②③⑥ A C 例2、多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。PCR过程一般经历下述三十多次循环：95℃下使模板DNA变性、解链→55℃下复性（引物与DNA模板链结合）→72℃下引物链延伸（形成新的脱氧核苷酸链）。下列有关PCR过程的叙述中不正确的是（ ） A．变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键， 也可利用解旋酶实现 B．复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补 配对原则完成 C．延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸 D．PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高 （三）人工合成法 DNA合成仪 推测 推测 合成 1、前提：基因比较小、核苷酸序列已知 蛋白质的氨基酸顺序 mRNA核苷酸序列 基因DNA的核苷酸序列 目的 基因 （序列已知） 2、方法：通过DNA合成仪用化学方法直接合成目的基因 3、过程： 1、如果不知道目的基因的核苷酸序列，可采用_________________ 总结：获取目的基因的三种方法应用 1、如果知道目的基因两端的核苷酸序列，而且基因比较大，可采用____________ 2、如果知道目的基因的序列，而且基因比较小，可采用________________ PCR技术扩增 化学方法人工合成 从基因文库获取的方法 方法 基因文库的构建 PCR技术扩增 人工合成 基因组文库 部分基因文库 （cDNA文库） 优点 操作简单 专一性 可在短时间内大量扩增目的基因 专一性强，可产生自然界中不存在的新基因 缺点 工作量大、盲目性大、专一性差 操作过程较麻烦、技术要求过高 需要严格控制温度，技术要求高 适用范围小 提取目的基因的方法与比较 合作指导 1.2 基因工程的基本操作程序（第2课时） 二、基因表达载体的构建——基因工程的核心 目的： 组成： 1、使目的基因在受体细胞中稳定存在，且可 以遗传给下一代； 2、使目的基因能够表达和发挥作用。 它们各自的作用是什么? 目的基因+启动子+终止子+标记基因+复制原点 调节基 因 操纵基 因 结构基因 RNA聚合酶 半乳糖苷酶 酶 酶 RNA聚合酶 启动子 RNA聚合酶 启动子：位于基因首端的一段特殊的DNA片断，它是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，最终获得蛋白质。 思考1：表达载体为什么一定要有启动子？ （1）生物之间进行基因交流，只有使用受体生物自身基因的启动子才能有利于基因的表达； （2）通过cDNA文库获得的目的基因没有启动子，只将编码序列导入受体细胞无法转录。 是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将有目的基因的细胞筛选出来。 思考3：标记基因有什么作用？ 思考2：终止子的作用是什么？ 终止子是位于基因尾端的一段特殊的DNA片断，能终止mRNA的转录。 ①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。 注意 ②用到的工具酶：既用到限制酶切割载体，又用到DNA连接酶将目的基因和载体拼接，两种酶作用的化学键都是磷酸二酯键。 ③启动子、终止子对于目的基因表达必不可少。 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。 基因表达载体的构建过程 质粒 DNA分子 限制酶处理 两个切口 四个黏性末端 DNA连接酶 基因表达载体 （重组DNA分子或重组质粒） 同一种 一个切口