广东省江门市第一中学高中生物 1.2基因工程的基本操作程序同课异构课件2 新人教版选修3.ppt

1 2基因工程的基本操作程序 补 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 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 有调控遗传信息表达的核苷酸序列 在该序列中 最重要的是位于编码区上游的rna聚合酶结合位点 启动子 补 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 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 非编码序列 包括非编码区和内含子 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 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 一 目的基因的获取 2 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 1 目的基因主要是指 编码蛋白质的结构基因 一 从基因文库中获取目的基因 将含有某种生物不同基因的许多dna片断 导入到受体菌的群体中 各个受体菌分别含有这种生物的不同基因 称为基因文库 1 基因文库 基因组文库与部分基因文库的关系 怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因呢 2 基因文库的构建方法 鸟枪法 供体细胞中的dna 许多dna片段 运载体 限制酶 与载体连接载入 受体细胞 产生特定性状 导入 外源dna扩增 目的基因 分离 直接分离法 一 从基因文库中获取目的基因 反转录法 以目的基因转录成的信使rna为模板 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 杂交双链 单链rna 单链dna 单链dna 反转录酶 核酸酶h 2 基因文库的构建方法 dna聚合酶 双链dna 目的基因 根据已知的氨基酸序列合成dna法 根据已知蛋白质的氨基酸序列 推测出相应的信使rna序列 然后按照碱基互补配对原则 推测出它的结构基因的核苷酸序列 再通过化学方法 以单核苷酸为原料合成目的基因 蛋白质的氨基酸序列 mrna的核苷酸序列 结构基因的核苷酸序列 推测 推测 目的基因 化学合成 2 基因文库的构建方法 上述三种目的基因提取的方法有何优缺点 操作简便广泛使用 工作量大 盲目 分离出来的有时并非一个基因 专一性强 操作过程麻烦 mrna很不稳定 要求的技术条件较高 专一性最强 仅限于合成核苷酸对较少的简单基因 思考 为什么要构建基因文库 直接从含有目的基因的生物体内提取不行吗 二 利用pcr技术扩增目的基因 概念 pcr全称为 是一项在生物 复制 的核酸合成技术 条件 原理 方式 以 方式扩增 即 n为扩增循环的次数 结果 聚合酶链式反应 体外 特定dna片段 dna复制 已知基因的核苷酸序列 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 二 利用pcr技术扩增目的基因 过程 a dna变性 90 96 双链dna模板在热作用下 断裂 形成 b 退火 复性25 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 从引物的5 端 3 端延伸 合成与模板互补的 氢键 单链dna 双链 dna链 1 用一定的 切割质粒 使其出现一个切口 露出 2 用 切断目的基因 使其产生 二 基因表达载体的构建 核心 3 将切下的目的基因片段插入质粒的 处 再加入适量 形成了一个重组dna分子 重组质粒 限制酶 黏性末端 同一种限制酶 的黏性末端 切口 dna连接酶 相同 质粒 dna分子 限制酶处理 一个切口两个黏性末端 两个切口获得目的基因 dna连接酶 重组dna分子 重组质粒 核心 同一种 二 基因表达载体的构建 4 过程 5 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 它们有什么作用 三 将目的基因导入受体细胞 转化 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 1 将目的基因导入植物细胞的方法 农杆菌转化法 1 农杆菌介绍 2 原理及适用范围 三 将目的基因导入受体细胞 2 将目的基因导入动物细胞 1 方法 显微注射法 2 程序 三 将目的基因导入受体细胞 3 将目的基因导入微生物细胞 1 思考 为什么选用微生物作为受体细胞 2 方法 四 目的基因的检测与鉴定 检查是否成功 检测 鉴定 检测转基因生物染色体的dna上是否插入了目的基因 检测目的基因是否转录出了mrna 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 dna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 1 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 2 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dna d 练习 3 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 4 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 5 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 1 下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容 正确的组合是 2 下列属于获取目的基因的方法的是 利用mrna反转录形成 从基因组文库中提取 从受体细胞中提取 利用pcr技术 利用dna转录 人工合成a b c d 3 细菌的质粒分子带有一个抗菌素抗性基因 该抗性基因在基因工程中的主要作用是a 提高受体细胞在自然环境中的耐药性b 有利于对目的基因是否导入进行检测c 增加质粒分子的分子量d 便于与外源基因连接4 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 重组质粒的形成是在细胞内完成的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 5 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