最新高中生物-专题-第节-基因工程的基本操作程序课件-新人教版选修教学讲义PPT.ppt

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1、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、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

2、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________，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

3、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。

4、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

5、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

6、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主要有两种。(1)反转录法：主要用于相对分子质量较大而又不知其序列的基因，它是以目的基因的mRNA为模板，借助反转录酶合成碱基互补的单链DNA，然后在DNA聚合酶的作用下合成双链DNA。(2)化学合成法：即依照某一蛋白质的氨基酸序列，通过密码子推算

7、出其基因序列，然后直接合成目的基因。知识贴士：由于真核细胞的基因含有不表达的DNA片段，不能直接用于基因的扩增和表达，因此，在获取真核细胞中的目的基因时，一般是用人工合成目的基因的方法。目的基因的分离是基因工程研究中的主要方面和操作关键。下面甲、乙图表示从真核生物细胞中获取目的基因的两种方法，请回答下列问题。(1)在甲图中，a过程是在________酶的作用下完成的。如果用该类酶中的一种，不一定能获取目的基因，其原因是__________________________________________。(2)在乙图中，c过程在遗传学上称为________，d

8、过程称为________，d过程需以mRNA为模板，