高二生物：1.2《基因工程的原理和技术》课件（浙科版选修3）.pptVIP

第一章基因工程 1 2基因工程的原理和技术 1 2基因工程的原理和技术 一 教学目标 1 了解基因工程的基本原理 2 描述重组dna技术的基本步骤 二 教学重点 难点 基因工程的基本原理和基本操作步骤 浏览课本p5 p7 了解基因工程的原理和操作步骤 二 基因工程的原理和操作步骤 原理 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 既是概念 又是原理 目的基因的获取 形成重组dna分子 将目的基因导入受体细胞 筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因表达 一 自学导引 三 基因工程操作步骤 1 第一步 获取目的基因 1 方法 从基因文库中获取目的基因 利用聚合酶链式反应 pcr 技术扩增目的基因 目的基因的序列已知 人工合成目的基因 目的基因的序列已知 基因dna文库的构建将总dna经过酶解 分离不同长短的dna片段 包含的基因片段分别克隆在质粒或噬菌体载体上 转染细菌或体外包装到噬菌体颗粒上便构成了该生物的基因文库 利用pcr技术扩增目的基因 聚合酶链式反应 在生物体外复制特定dna片段的核酸合成技术 可以获得大量的目的基因 循环 目的基因的扩增呈指数形式扩增 2n 人工合成基因的方法 反转录法根据已知的氨基酸序列合成dna 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 目的基因 实例1 1 下列获取目的基因的方法中需要模板链是a 从基因文库中获取目的基因b 利用pcr技术扩增目的基因c 反转录法d 通过dna合成仪利用化学方法人工合成 b c 2 形成重组dna分子 核心 质粒 dna分子 限制酶处理 两个切口获得目的基因 dna连接酶 重组dna分子 重组质粒 同一种 一个切口两个黏性末端 3 将目的基因导入受体细胞 常用的受体细胞 有大肠杆菌 枯草杆菌 土壤农杆菌 酵母菌和动植物细胞等 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 1 将目的基因导入植物细胞 农杆菌转化法 基因枪法 2 将目的基因导入动物细胞 显微注射技术 提纯基因表达载体 1 将目的基因导入植物细胞 农杆菌转化法 基因枪法 2 将目的基因导入动物细胞 显微注射技术 最多 最有效 3 将目的基因导入微生物细胞 ca2 处理 以增加细菌细胞壁的通透性 三 基因工程操作步骤 4 第四步 筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因表达 1 内容 检测转基因生物的染色体dna上是否插入了目的基因 关键 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 表达 2 常用的技术 dna分子杂交技术 dna与dna杂交 蛋白质分子 抗原 抗体 间的杂交 dna杂交技术 基因探针 dna探针 与目的基因杂交 有无杂交带 基因工程的基本操作程序 目的基因的获取 形成重组dna分子 将目的基因导入受体细胞 筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因表达 1 从基因文库中获取目的基因2 利用pcr技术扩增目的基因3 化学方法人工合成 农杆菌转化法 基因枪法 显微注射法 ca2 处理法 dna分子杂交技术 抗原 抗体杂交技术 分子检测外的个体水平鉴定 四 本节小结 例如 将每个受体细胞单独培养形成菌落 检测菌落中是否有目的基因的表达产物 淘汰无表达产物的菌落 保留有表达产物的进一步培养 研究 1用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质 下列叙述不正确的是a 常用相同的限制性内切酶处理的基因和质粒b dna连接酶和rna聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶c 可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒d 导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达 b 巩固练习 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 d 3基因工程又叫基因拼接技术 1 在该技术中 用人工合成方法获得目的基因的途径之一是 以目的基因转录的为模板 成互补的单链dna 然后在酶的作用下合成 2 基因工程中常用的受体细胞有细菌 真菌 3 假设以大肠杆菌质粒作为运载体 并以同一种限制性内切酶切割运载体与目的基因 将切割后的运载体与目的基因片段混合 并加入dna连接酶 连接产物至少有种环状dna分子 它们分别是 信使rna 逆转录 双链dna 目的基因 动植物细胞 3 运载体自连的 目的基因片段自连的 运载体与目的基因片段相连的环状dna分子 4如何利用目的基因 通过转基因技术获得抗寒能力提高的香蕉植株 在运用转基因香蕉的过程中 在生态安全方面可能会出现什么问题 列举两点 将目的基因插人土壤农杆菌的质粒 构建表达载体 通过农杆菌的转化导人香蕉受体细