名校联盟山东省沂水一中高二生物《12 基因工程的基本操作程序》课件（选修三）.ppt

(一)从基因文库中获取目的基因 将含有某种生物不同基因的许多DNA片断，导入到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基因，称为基因文库 练习 采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是 ( ) ①将毒素蛋白注射到棉受精卵中②将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中③将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导人细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养④将编码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵 A、①② B、②③ C、③④ D、①④ （4）、将目的基因导入动物细胞 方法：显微注射法 目的基因表达载体提纯 取卵（受精卵） 显微注射 受精卵 新性状动物 （5）、将目的基因导入微生物细胞 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 ②常用菌：大肠杆菌 ③常用法：Ca2+处理获得感受态细胞 （改变细胞壁的通透性） ④过程： Ca2+处理 大肠杆菌 感受态 细胞 感受态细胞 吸收DNA 表达载体 与感受态 细胞混合 从细胞器的功能上分析，若通过基因工程生产人的糖蛋白，可以用大肠杆菌吗？ 【提示】　不可以，糖蛋白上的糖链是在内质网和高尔基体上加工完成的，而内质网和高尔基体存在于真核细胞中，大肠杆菌是原核生物，细胞中不含有这两种细胞器。 问题3 导入过程完成后，全部受体细胞都能摄 入重组DNA分子吗？ 真正能摄入重组DNA分子的受体细胞很少，且有的会摄入载体-载体，目的基因-目的基因类型 目的基因进入受体细胞后，是否都能稳定维持和表达？ 不一定，需要检测 问题4 问题5 C * 1、基因工程至少需要哪三种工具？ 2、这三种工具分别起什么作用？ 温故知新： 1.2 基因工程的基本操作程序 基因工程的基本操作程序主要包括哪几个步骤？ 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 问题1 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.目的基因主要是指___________________ 编码蛋白质的基因 什么是目的基因 2、也可以是具有调控作用的因子 获取目的基因的常用方法有哪些? 1、从基因文库获取目的基因 2、利用PCR技术扩增目的基因 3、人工合成目的基因 已知序列 未知序列 1.基因文库概念 2.基因文库类型 基因组文库 部分基因文库 （包含一种生物的所有基因） （包含一种生物的一部分基因） 基因组文库与部分基因文库的关系 怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因呢? 根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等特性来获取目的基因。 (一)从基因文库中获取目的基因 3.基因组文库的构建 提取某种生物的全部DNA 用适当的 限制酶 一定大小的DNA片段 将DNA片段 与载体连接 导入受体菌中储存 基因组文库 4.cDNA文库的构建 提取某种生物的某器官或特定发育时期的mRNA 单链DNA 双链cDNA片段 重组载体 与载体 连接 cDNA文库 反（逆）转录酶 DNA 聚合酶 导入受体菌 中储存 反转录法： 以目的基因转录成的信使RNA为模板，反转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获得所需的基因。 cDNA合成过程是： 第一步，反转录酶以RNA为模板合成一条与RNA 互补的DNA单链，形成RNA-DNA杂交分子。 第二步，核酸酶H使RNA-DNA杂交分子中的RNA链 降解，使之变成单链的DNA。 第三步，以单链DNA为模板，在DNA聚合酶的作用 下合成另一条互补的DNA链，形成双链DNA分子。 问题2 为什么用生物发育某个时期的mRNA反转录得的DNA只有这种生物的部分基因？ 某个时期的发育是基因选择性表达的结果 两种基因文库的主要区别如下表（课本P10） 文库类型 cDNA文库 基因组文库 文库大小 小 大 基因中启动子 无 有 基因中内含子 无 有 基因多少 部分基因 全部基因 物种间的基因交流 可以 部分基因可以 总结 1、概念：PCR全称为________________，是一项在生 物____复制_____________的核酸合成技术 3、条件： 2、原理：__________ 多聚酶链式反应 体