基因工程的基本内容-闽清一中资源共享中心ppt课件.ppt

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1、基因工程的基本操作程序闽清一中生物组詹善敬基因工程的基本操作流程图第一步：目的基因的获取目的基因：指编码蛋白质的结构基因为什么要有“目的基因的获取”这一步？本专题题图中基因工程的概念是：“基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。”可以说这既是概念，也是原理。这里所说的“更符合人们需要”，就是目的，那么更符合人们需要的那个基因就是目的基因了。有了目的基因，我们才能赋予一种生物以另一种生物的遗传特性。从基因文库中获取利用P

2、CR技术扩增人工合成目前获取目的基因常用的方法：从基因文库中获取文库类型cDNA文库基因组文库文库大小小大基因中启动子（具有启动作用的DNA片段）无有基因中内含子（位于编码蛋白质序列内的非编码DNA片段）无有基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因物种间的基因交流可以部分基因可以利用PCR技术扩增目的基因：目的：获取大量的目的基因。原理：DNA双链复制的原理。过程：变性、退火、延伸、多次重复等四个过程。条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序列。PCR：是聚合酶链式反应的缩写，是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术

3、。PCR扩增仪PCR技术DNA生物复制环境体外复制，加热，90摄氏度左右体内，温和的环境模板DNA单链DNA单链原料4种脱氧核糖核苷酸4种脱氧核糖核苷酸酶热稳定DNA聚合酶（Taq酶）DNA解旋酶，DNA聚合酶等酶引物需要人工合成引物自己合成引物步骤变性--退火--延伸解旋--延伸--结束原则碱基互补配对原则碱基互补配对原则人工合成：适用：已知核苷酸序列的较小基因方法：通过DNA合成仪用化学方法直接合成。DNA合成仪课堂演练：下列属于获取目的基因的方法的是()①利用mRNA反转录形成②从基因组文库中提取③从受体细胞中提取④利

4、用PCR技术⑤利用DNA转录⑥人工合成A．①②③⑤B．①②⑤⑥C．①②③④D．①②④⑥D第二步：基因表达载体的构建（基因工程的核心）为什么要有“表达载体的构建”这一步？单独的DNA片段──目的基因是不能稳定遗传的。构建表达载体的目的是为了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，同时使目的基因能表达和发挥作用。表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因构建步骤：1.用一定的限制酶切割载体（质粒），使其出现一个有粘性末端的切口；2.用同种限制酶切割目的基因，产生相同的粘性末端；3.将切下的目的基因片段，插入

5、到质粒的切口处，再加入适量的DNA连接酶，使质粒与目的基因结合成重组质粒。〖思考与探究〗1.作为基因工程表达载体，只需含有目的基因就可以完成任务吗？为什么？〖提示〗不可以。因为目的基因在表达载体中得到表达并发挥作用，还需要有其他控制元件，如启动子、终止子和标记基因等。必须构建上述元件的主要理由是：（1）生物之间进行基因交流，需使用启动子和终止子才能比较有利于基因的表达；如通过cDNA文库获得的目的基因没有启动子，只将编码蛋白质序列导入受体生物中将无法转录；（2）为了增强目的基因的表达水平，往往还要增加一些其他调控元件，如增强

6、子等；（3）目的基因是否导入受体生物中需要有筛选标记；（4）有时需要确定目的基因表达的产物存在于细胞的什么部位，往往要加上可以标识存在部位的基因（或做成目的基因与标识基因的融合基因），如绿色荧光蛋白基因等。〖提示〗主要考虑以下几方面的因素：（1）基因的特点：如果一个来自动物的目的基因含有内含子，就不能用于转基因植物，因为动物中内含子的剪接系统与植物的不同，植物不能将动物基因的内含子剪切掉，只能用该基因的cDNA。基因的产物如果是一个糖蛋白，那么该基因在原核生物细菌中表达出来的蛋白就可能不具备天然状态下的活性，因为糖蛋白上的糖

7、链是在内质网和高尔基体上加上的，而细菌无这些细胞器。（2）要选择强启动子或组织特异性启动子。启动子有强有弱，选择强启动子可以增加转录活性，使基因产物量增多。如果希望基因在生物的某个组织表达，如只在植物种子中表达，就要选择种子中特异表达的启动子。（3）要有选择标记基因，如抗生素基因，以便选择出真正的转基因生物。〖思考与探究〗2.基因工程载体的构建需要考虑哪些方面的因素？道理何在？1.哪项不是基因表达载体的组成部分()A.启动子B.终止密码C.标记基因D.目的基因2.在胰岛素的基因与质粒形成重组DNA分子的过程中，下列哪组是所需

8、要的()①同一种限制酶切割两者；②不需同一种限制酶切割两者；③加入适量的DNA连接酶；④不需加DNA连接酶A.①③B.①④C.②④D.②③3.不属于目的基因与运载体结合过程的是()A.用一定的限制酶切割质粒，露出黏性末端B.用同种限制酶切割目的基因，露出黏性末端C.将切下的目的基因插入到质