高中生物(新人教版)选修三：专题1《基因工程》：1.2《基因工程的基本操作程序》课件(新人教版选修3)

nullnull1.2 基因 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 的基本操作程序null基因工程基本操作的四个步骤1、目的基因的获取2、基因 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 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null一、目的基因的获取(一)、目的基因主要是______________________编码蛋白质的结构基因请举出三个以上的例子（二）、获取目的基因的常用方法有哪些?1、从基因文库中获取2、利用PCR技术扩增3、人工合成请阅读P9第一和二两段null限制酶基因组DNA基因重组转化细菌体外包装1)基因组文库(Genomic library) 是指将某种生物体的全部基因组DNA用限制性内切酶或机械力量切割成一定长度范围的DNA片段，再与合适的载体在体外重组后，导入受体菌的群体中储存，这个群体就称为该生物基因组文库。其目的是分离有用的目的基因和保存某种生物的全部基因。一、目的基因的获取（一）从基因文库中直接获取1.基因文库null一、目的基因的获取（一）从基因文库中直接获取1.基因文库cDNA( 互补DNA)： 是由生物的某一特定器官或特定发育时期细胞内的mRNA经体外反转录后形成的互补DNA片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群就叫做这种生物的cDNA文库 2)cDNA文库 (cDNA library)基因重组反转录酶mRNAcDNAnull一、目的基因的获取（一）从基因文库中直接获取按照外源DNA片段的来源： 从特定组织提取的染色体基因组DNA ---基因组DNA文库（总） mRNA反转录成的cDNA拷贝----cDNA文库（部分） ②基因文库的目的为了在不知目的基因序列的情况下，便于获得所需的目的基因。①基因文库的分类null2.基因文库的构建方法①：直接分离法供体细胞中的DNA许多DNA片段运载体限制酶受体细胞产生特定性状导入外源DNA扩增目的基因分离(鸟枪法)一、目的基因的获取（一）从基因文库中直接获取多用于原核生物null逆转录法目的基因的信使RNA目的基因化学合成法肽链氨基酸序列信使RNA序列基因的核苷酸序列目的基因合成逆转录2.基因文库的构建方法一、目的基因的获取（一）从基因文库中直接获取②人工合成法（真核生物）推测推测单链DNA合成null①基因组文库的构建（2）.基因文库的构建方法通过对受体菌的培养而储存基因null② cDNA文库的构建-----反转录法： 以目的基因转录成的信使RNA为 模板 个人简介word模板免费下载关于员工迟到处罚通告模板康奈尔office模板下载康奈尔 笔记本 模板 下载软件方案模板免费下载 ，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。目的基因的mRNA单链DNA反转录酶DNA聚合酶双链DNA (目的基因)null基因组文库和部分基因组文库(cDNA文库)比较null怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因呢?null依据：目的基因的有关信息。 如：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 基因翻译产物蛋白质等特性④从基因文库中得到目的基因的方法null2、利用PCR技术扩增目的基因null① 概念：PCR全称为_______________，是一项 在生物____复制___________的核酸合成技术 ③条件：_______________________、 _______________、___________ 、 ___________.等②原理：__________④方式：以_____方式扩增，即____（n为扩增循 环的次数）⑤结果：聚合酶链式反应体外特定DNA片段DNA复制四种脱氧核苷酸一对引物DNA聚合酶指数2n使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增要有一段已知目的基因的核苷酸序列（前提条件）null⑥过程：a、DNA变性（90℃-95℃）：双链DNA模板 在热作用下，_____断裂，形成___________b、退火（复性55℃-65℃）：系统温度降低，引 物与DNA模板结合，形成局部________。 c、延伸（70℃-75℃）：在Taq酶的作用下， 合成与模板互补的________。 氢键单链DNA双链DNA链nullnull3、人工合成法：基因较小，核苷酸序列已知，可以利用DNA合成仪人工合成 null1、原核细胞的基因结构非编码区非编码区编码区编码区上游 编码区下游 与RNA聚合酶结合位点启动子终止子启动子：位于基因的首端的一段特殊的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 终止子：位于基因的尾端的一段特殊的DNA片断，能终止mRNA的转录null1、原核细胞的基因结构非编码区非编码区编码区编码区上游 编码区下游 与RNA聚合酶结合位点启动子终止子RNA聚合酶:能够识别启动子上结合位点的一种蛋白质.null RNA聚合酶能够识别调控序列中的结合位点，并与其结合。 转录开始后，RNA聚合酶沿DNA分子移动，并以DNA分子的一条链为模板合成RNA。 转录完毕后，RNA链释放出来，紧接着RNA聚合酶也从DNA模板链上脱落下来。null①不能转录为信使RNA，不能 编码蛋白质。：能转录相应的信使RNA，能 编码蛋白质 编码区非编码区原核细胞的 基因结构②有调控遗传信息表达的核 苷酸序列.包括启动子和终止子非编码区非编码区编码区编码区上游 编码区下游 启动子终止子null2、真核细胞的基因结构编码区与RNA聚合酶 结合位点内含子 外显子 能够编码蛋白质的序列叫做外显子 不能够编码蛋白质的序列叫做内含子启动子终止子编码区上游 编码区下游 内含子： 外显子： null真核细胞的 基因结构编码区非编码区外显子：能编码蛋白质的序列 内含子：不能编码蛋白质的序列：有调控作用的核苷酸序列， 包括位于编码区上游的RNA 聚合酶结合位点（启动子）。非编码序列：包括非编码区和内含子null3、原核细胞与真核细胞的基因结构比较思考编码相同数目氨基酸的蛋白质，原核细胞与真核细胞基因结构一样长吗？连续不连续编码区非编码null二、基因表达载体的构建 ——基因工程的核心1、目的： 所需物质：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。它们各自的作用是什么?null2、基因表达载体的组成：复制原点+目的基因+启动子+终止子+标记基因它们各自的作用是什么?null启动子：位于基因的首端的一段特殊的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 终止子：位于基因的尾端的一段特殊的DNA片断，能终止mRNA的转录 标记基因的作用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null①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 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。注意null三将目的基因导入受体细胞（一）转化： （二）方法将目的基因导入 植物细胞将目的基因导入 动物细胞将目的基因导入 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null1、将目的基因导入植物细胞的方法： （1）农杆菌转化法 ①农杆菌特点：易感染双子叶植物和裸子植物，对大多数单子叶植物没有感染能力②原理：Ti质粒上的T---DNA可以转移到受体细胞，并整合到受体细胞染色体的DNA上。null③过程：④优点null（2）基因枪法 （3）花粉管通道法null2、将目的基因导入动物细胞 ①方法：显微注射法 ②程序： 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null 3、将目的基因导入微生物细胞 ①原核生物特点：繁殖快、单细胞、遗传物质少 ②方法： 用Ca2+处理细胞 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分子null四、目的基因的检测与鉴定——检查是否成功null（一）、检测1、检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因①.首先取出转基因生物的基因组DNA ②.用含目的基因的DNA片段用放射性同位素等作标记,以此做探针 ③.使探针和转基因生物的基因组杂交,若显示出杂交带,表明染色体已插入染色体DNA中（1）方法:DNA分子杂交（2）过程:null归纳步骤nullDNA分子杂交示意图 采用一定的技术手段，将两种生物的DNA分子的单链放在一起，如果这两个单链具有互补的碱基序列，那么，互补的碱基序列就会结合在一起，形成杂合双链区；在没有互补碱基序列的部位，仍然是两条游离的单链。 P15思考与探究null（二）、鉴定（个体生物学水平）2、检测目的基因是否转录出了mRNA3、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①方法:分 子 杂 交方法:抗原抗体杂交②过程: 用上述探针和转基因生物的mRNA杂交,若出现杂交带,表明目的基因转录出了mRNAnull归纳步骤归纳: 基因工程的基本操作程序归纳: 基因工程的基本操作程序获取目的基因 从基因文库 利用PCR 化学方法人工合成 构建基因表达载体 目的基因、启动子、终止子、标记基因 将目的基因导入受体细胞 农杆菌转化法、显微注射法 目的基因的检测与鉴定 检测：是否插入、转录、翻译 鉴定： null练习1：(2008理综山东卷)为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。 （1）获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的 处，DNA连接酶作用于 处。（填“a”或“b”）null练习1：(2008理综山东卷)为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。 （2）将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和 法。 （3）由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用 技术，该技术的核心是 和 。 （4）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的 作探针进行分子杂交检测，又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。null 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 ：（1）a a （2）基因枪法（花粉管通道法） （3）植物组织培养（1分） 脱分化（去分化） 再分化 （4）耐盐基因（目的基因） 一定浓度盐水浇灌（移栽到盐碱地中） null1）以下说法正确的是 （ ） A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B、质粒是基因工程中唯一的运载体 C、运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接 D、基因控制的性状都能在后代表现出来C练习null2）不属于质粒被选为基因运载体的理由是 A、能复制 （ ） B、有多个限制酶切点 C、具有标记基因 D、它是环状DNAD练习null3）有关基因工程的叙述中，错误的是（ ） A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来 B、 限制性内切酶用于目的基因的获得 C、目的基因须由运载体导入受体细胞 D、 人工合成目的基因不用限制性内切酶A练习null4）有关基因工程的叙述正确的是 （ ） A、限制酶只在获得目的基因时才用 B、重组质粒的形成在细胞内完成 C、质粒都可作为运载体 D、蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料D练习null5）基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是 （ ） A、人工合成目的基因 B、目的基因与运载体结合 C、将目的基因导入受体细胞 D、目的基因的检测和表达C练习null(四)目的基因的检测与鉴定——检查是否成功检测—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mRNA③检测目的基因是否翻译成蛋白质抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等方法——方法——方法——DNA分子杂交分子杂交（注意与上不同之处）抗原抗体杂交