高中生物-专题-第节-基因工程的基本操作程序课件-新人教版选修.ppt

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1、第二节　基因工程的基本操作程序专题一目标定位1预习导学2要点精析3思维升华4知识构建5课时作业7应用探究6目标定位1．了解目的基因获取的常见方法。2．理解基因表达载体的构建是基因工程的核心。(重、难点)3．掌握将目的基因导入受体细胞的方法。(重点)4．理解目的基因的检测与鉴定。预习导学基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：①____________________、②_____________________、③_______________________、④_________________________。一、目的基因的获取1．从基

2、因文库中获取目的基因：将含有某种生物⑤________的许多DNA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⑥________，称为基因文库。基因文库可大可小，如果它包含了一种生物所有的基因，就叫⑦___________；如果它只包含一种生物的一部分基因，就叫⑧______________，如⑨__________。目的基因的获取基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定不同基因不同基因基因组文库部分基因文库cDNA文库2．从基因文库中获取目的基因的具体方法：可根据基因的⑩________序列、基因的功能、

3、基因在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA以及基因翻译产物⑪________等特性来获取目的基因。3．利用PCR技术扩增目的基因：PCR技术是一项在生物体外⑫________特定DNA片段的核酸合成技术。(1)原理：利用⑬______________原理，将基因的核苷酸序列不断加以复制，使其呈指数方式增加。指数扩增约为2n(n为扩增循环的次数)。核苷酸蛋白质复制DNA双链复制(2)条件：已知目的基因的一段⑭________序列、⑮________、⑯________、⑰___________。(3)过程：目的基因DNA受热变性后解链为⑱_

4、_______，与引物结合，然后在⑲____________的作用下进行延伸形成DNA。4．人工合成法：⑳________比较小，核苷酸序列已知，可以人工合成。核苷酸引物模板DNADNA聚合酶单链DNA聚合酶基因是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用结构基因启动子DNA片段RNA聚合酶蛋白质为了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抗生素抗性基因农杆菌转化法Ti质粒的T－DNA表达基因枪法花粉管通道法显微注射技术繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等钙离子重组表达载

5、体DNA分子目的基因DNA分子杂交技术转录出mRNAmRNA与DNA杂交技术翻译成蛋白质抗原—抗体杂交法[思维激活]1．为什么要用同一种限制酶切割质粒和含目的基因的DNA分子？2．用于构建基因表达载体的质粒为什么必须具有启动子和终止子？3．植物基因工程常用的受体细胞为什么可以是体细胞，而动物基因工程一般只用受精卵？[答案]1．目的是产生相同的黏性末端，便于两者完全拼接。2．导入到受体细胞的目的基因的表达需要调控序列，因此在插入目的基因的部位之前需有启动子，之后需有终止子。3．植物细胞的全能性较高，可经植物组织培养过程成为完整植物体，因此受体

6、细胞可以是受精卵也可以是体细胞；动物体细胞的全能性受到严格限制，因此动物基因工程中的受体细胞一般只用受精卵。要点精析一、目的基因的获取目的基因的获取概括地说主要有两条途径：①可以从自然界中已有的物种中分离出来②可以用人工的方法合成1．从基因文库中获取目的基因：基因文库的构建实际上就遵循基因工程的基本操作程序。做法是：将某种生物体内的DNA全部提取出来，选用适当的限制性核酸内切酶，将DNA切成一定范围大小的DNA片段，然后，将这些DNA片段分别与载体连接起来，导入受体菌的群体中储存，每个受体菌都包含了一段不同的DNA片段。也就是说，这个群体包

7、含了这种生物的所有基因，构成了这种生物的基因组文库。如果用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种互补DNA(也叫cDNA)片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中，那么，这个受体菌群体就叫做这种生物的cDNA文库。cDNA文库与基因文库的区别可具体参阅教材中的“生物技术资料卡”。2．利用PCR技术扩增目的基因：PCR技术是利用DNA双链复制的原理，将基因的核苷酸序列不断地加以复制，使其数量呈指数方式增加。利用PCR技术获取目的基因的前提，是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。扩增的过程是：目的基因DNA受热变

8、性后解链为单链，引物与单链相应互补序列结合，然后在DNA聚合酶作用下进行延伸，如此重复循环多次。上述过程可以在PCR扩增仪中自动完成。3．人工合成目的基因：人工合成目的基因的方法