高中生物专题1基因工程1_2基因工程的基本操作程序课件提升版新人教版选修3

专题一基因工程 第二节基因工程的基本操作程序 基因工程的基本操作程序 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 1 目的基因主要是指 编码蛋白质的结构基因 2 获取目的基因的常用方法 1 从基因文库中获取 2 利用PCR技术扩增 3 人工合成 例如 苏云金杆菌抗虫基因 人胰岛素基因 人干扰素基因 植物抗病基因等 1 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 2 利用PCR技术扩增目的基因 PCR 聚合酶链式反应是一项生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术 通过此技术使其数量呈指数方式增加 可获取大量的目的基因 PCR技术 原理 前提 原料 方式 DNA复制 一段已知目的基因的核苷酸序列 以 方式扩增 即 n为扩增循环的次数 指数 2n 一段已知目的基因的核苷酸序列 模板DNA DNA引物 四种脱氧核苷酸 热稳定DNA聚合酶 Taq酶 逆转录法 目的基因的信使RNA 双链DNA 目的基因 化学合成法 蛋白质的氨基酸序列 信使RNA序列 基因的核苷酸序列 目的基因 人工合成 逆转录酶 3 人工合成目的基因 推测 推测 单链DNA DNA聚合酶 a 使目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传给子代 b 同时使目的基因能表达和发挥作用 二 基因表达载体的构建 核心 2 基因表达载体的组成 目的基因 启动子 终止子 标记基因 常用的受体细胞 动植物细胞 大肠杆菌 土壤农杆菌 酵母菌等 将目的基因导入受体细胞的原理 借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径 转化 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 三 将目的基因导入受体细胞 方法 导入植物细胞 导入动物细胞 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 感受态细胞吸收DNA分子 三 将目的基因导入受体细胞 1 将目的基因导入植物细胞 2 将目的基因导入动物细胞方法 显微注射法 3 将目的基因导入微生物细胞 常用法 Ca2 处理 常用菌 大肠杆菌 微生物作受体细胞原因 繁殖快 多为单细胞 遗传物质相对少 过程 Ca2 处理大肠杆菌 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 四 目的基因的检测与鉴定 检测 导入检测 目的基因是否导入受体细胞 方法 DNA分子杂交 表达检测 转录检测 分子杂交 翻译检测 抗原抗体杂交 分子检测法 鉴定 抗虫鉴定抗病鉴定活性鉴定等 个体水平的鉴定 典型例题1 目的基因的获取及基因表达载体的构建 2015 重庆 6 下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述 正确的是 A 表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得B 表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原 起 点C 借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来D 启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用 C 点拨 表达载体的复制启动于复制起点 胰岛素基因的表达启动于启动子 抗生素抗性基因是标记基因 可用于筛选含胰岛素基因的受体细胞 启动子在转录过程中起作用 终止密码子在翻译过程中起作用 方法点拨 基因表达载体中启动子 终止子的来源 1 如果目的基因是从自然界中已有的物种中分离出来的 在构建基因表达载体时 不需要在质粒上目的基因的前后端接上特定的启动子 终止子 因为目的基因中已含有启动子 终止子 2 如果目的基因是通过人工方法合成的 或通过cDNA文库获得的 则目的基因是不含启动子和终止子的 若只将基因的编码序列导入受体生物中 目的基因没有启动子 终止子 是无法转录的 因此 在构建基因表达载体时 需要在与质粒结合之前 在目的基因的前后端接上特定的启动子 终止子 典型例题2 基因工程的操作程序 2016海南卷 31 基因工程又称为DNA重组技术 回答相关问题 1 在基因工程中 获取目的基因主要有两大途径 即 和从 中分离 2 利用某植物的成熟叶片为材料 同时构建cDNA文库和基因组文库 两个文库相比 cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的少 其原因是 3 在基因表达载体中 启动子是 聚合酶识别并结合的部位 若采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞 最常用的原核生物是 4 将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时 常用的携带目的基因的金属颗粒有 和 颗粒 人工合成 生物材料 cDNA文库中只含有叶细胞已转录的基因 而基因组文库中含有该植物的全部基因 RNA 大肠杆菌 金粉 钨粉 典型例题3 基因工程中的几种检测方法 2014 广东 25 利用基因工程技术生产羧酸酯酶 CarE 制剂的流程如图所示 下列叙述正确的是 多选 A 过程 需使