人教版高中生物选择性必修3第3章基因工程第2节基因工程的基本操作程序课件.ppt

知识点1目的基因的筛选与获取第2节基因工程的基本操作程序1.目的基因:用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因,主要是指编码蛋白质的基

因。2.筛选目的基因的方法:从相关的已知结构和功能清晰的基因中进行筛选是较为有效的方法

之一。3.获取目的基因的方法(1)人工合成目的基因。(2)利用PCR获取和扩增目的基因。(3)通过构建基因文库来获取目的基因。4.利用PCR(聚合酶链式反应)获取和扩增目的基因(1)原理:DNA半保留复制。(2)前提:要已知目的基因的一段核苷酸序列,以便根据这段序列合成引物。(3)基本条件模板DNA母链原料4种脱氧核苷酸酶耐高温的DNA聚合酶引物一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活。因此,PCR反应缓冲液中一般要添加

Mg2+。(4)PCR反应过程??(5)引物体内DNA复制PCR扩增技术解旋方式解旋酶催化,DNA双链部分

解开高温解旋,DNA双链全部解

开酶解旋酶、DNA聚合酶耐高温的DNA聚合酶温度条件细胞内温和条件需控制温度,在较高温度下进

行结果DNA分子特定DNA片段易混易错比较PCR扩增技术和体内DNA复制(6)PCR产物鉴定:琼脂糖凝胶电泳(见知识点5)。1.目的(1)使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且遗传给下一代。(2)使目的基因能够表达和发挥作用。2.过程知识点2基因表达载体的构建——基因工程的核心?3.基因表达载体的组成项目启动子终止子起始密码子终止密码子本质DNADNAmRNAmRNA位置目的基因上游目的基因下游mRNA首端mRNA尾端功能RNA聚合酶识别

和结合的部位,

驱动基因转录出

mRNA终止转录翻译的起始信号翻译的结束信号易混易错????知识拓展真、原核基因的结构?(1)真核基因编码区不连续,分为内含子和外显子。(2)原核基因编码区连续,没有内含子和外显子的区分。(3)真核细胞的mRNA和蛋白质中不含内含子对应的序列,因此由mRNA逆转录得到的cDNA4.基因表达载体构建过程中限制酶的选择方法(见定点1)不含内含子的序列。1.导入植物细胞常用的方法(1)花粉管通道法——我国独创的方法①用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入子房中。②在植物受粉后的一定时间内,剪去柱头,将DNA溶液滴加在花柱切面上,使目的基因借助花

粉管通道进入胚囊。(2)农杆菌转化法①转化:目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。②农杆菌的特点a.自然条件下侵染双子叶植物和裸子植物,而对大多数单子叶植物没有侵染能力。知识点3将目的基因导入受体细胞b.农杆菌细胞内含有Ti质粒,当它侵染植物细胞后,能将Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)转

移到被侵染的细胞,并将其整合到该细胞的染色体DNA上。③农杆菌转化过程?第一次第二次两次拼接将目的基因拼接到Ti质粒的T-DNA上被插入目的基因的T-DNA拼接到受体细胞染色体的DNA上两次导入将含目的基因的重组Ti质粒导入农杆菌将农杆菌导入植物细胞(含目的基因的T-DNA整合到受体细胞)2.导入动物细胞(受精卵)常用的方法:显微注射法。3.导入原核细胞常用的方法:Ca2+处理细胞,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生

理状态。类型检测内容方法结果显示分子水平的检测目的基因是否插入转基因生物的DNA上PCR等是否出现凝胶电泳条

带目的基因是否转录出mRNA目的基因是否翻译成

蛋白质抗原—抗体杂交技术

(蛋白质+蛋白质)是否出现杂交带个体生物学水平的鉴定是否具有抗性及抗性

程度对转基因生物进行抗

性的接种实验是否赋予了预期抗性

以及抗性的程度知识点4目的基因的检测与鉴定1.实验原理(1)DNA片段的扩增:PCR利用了DNA的热变性原理,通过调节温度来控制DNA双链的解聚与

结合。(2)DNA片段的电泳鉴定①DNA分子具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团可以带上正电荷或负电荷。②在电场的作用下,带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动,这个过程就是电泳。③在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。④凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。知识点5DNA片段的扩增及电泳鉴定未出现扩增条带的主要原因TaqDNA聚合酶失活引物出现质量问题Mg