基因工程的操作过程.ppt

学业分层测评 当堂即时达标 知识点一 知识点二 知识点三 补充 1 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 启动子 位于基因首端一段能与RNA聚合酶结合并能起始mRNA合成的序列 没有启动子 基因就不能转录 终止子 位于基因的尾端的一段特殊的DNA片断 它能阻碍RNA聚合酶的移动 并使其从DNA模板链上脱离下来 使转录终止 RNA聚合酶 能够识别启动子上的结合位点并与其结合的一种蛋白质 以模板转录然后脱落 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 非编码区 非编码区 编码区 编码区上游 编码区下游 启动子 终止子 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 补充 2 真核细胞的基因结构 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聚合酶结合位点等 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 1 下列关于基因结构的认识中 正确的是 A 大豆基因中内含子是能够编码蛋白质的序列B 乳酸菌与酵母菌基因结构中都存在外显子和内含子C 大肠杆菌基因与RNA聚合酶结合位点位于编码区的下游D 水稻细胞基因的编码区中存在非编码序列2 多选 原核细胞与真核细胞基因结构的共同特点是 A 编码区都有能编码蛋白质的序列B 编码区都是连续的C 非编码区都能调控遗传信息的表达D 非编码区都有RNA聚合酶结合的位点 D ACD 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 基因工程基本操作的四个步骤 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 使目的基因在受体细胞中稳定存在 并可进行遗传 表达和发挥作用 载体进入受体细胞稳定表达 才能实现一种生物的基因在另一种生物中的转化 才能确定目的基因是否真正在受体细胞中稳定遗传和正确表达 一 目的基因主要是 编码蛋白质的基因 二 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 如 与生物抗性相关的基因 与优良品质相关的基因 与生物药物和保健品相关的基因 与毒物降解相关的基因 与工业用酶相关的基因 具调控作用的因子等 1 从基因文库中获取目的基因 1 基因文库 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 种类 基因组文库 含有一种生物的全部基因 部分基因文库 只包含了一种生物的部分基因 如 cDNA文库 提取某种生物的全部DNA 用适当的限制酶酶切 一定大小的DNA片段 将DNA片段与载体连接 重组载体 基因组文库 导入受体菌中储存 2 基因文库的构建方法 基因组文库的构建 提取某种生物的某器官或特定发育时期的mRNA 单链DNA 双链cDNA片段 重组载体 与载体连接 cDNA文库 反 逆 转录酶 DNA聚合酶 导入受体菌中储存 cDNA文库的构建 逆转录法 基因组DNA文库 cDNA文库 基因组DNA文库与cDNA文库的比较 某生物体内全部DNA 许多DNA片段 受体菌群体 与运载体连接导入 基因组文库 cDNA 受体菌群体 与运载体连接导入 部分基因文库 cDNA文库 基因组DNA文库与cDNA文库的比较 某种生物某个时期的mRNA 真核生物的基因用逆转录法得到的cDNA与原基因相同吗 有哪些差异 原核生物基因呢 思考 编码区 非编码区 非编码区 DNA聚合酶 剪接有关的酶 RNA聚合酶 mRNA前体 mRNA 单链DNA cDNA 逆转录酶 转录 剪接 逆转录 复制 启动子 终止子 基因 不含非编码系列 即不含非编码区和内含子 基因组DNA文库与cDNA文库的比较 3 构建基因文库的目的 怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因呢 便于在不知道目的基因核苷酸序列的情况下 获得所需的目的基因 4 从基因文库中得到目的基因的方法 依据 目的基因的有关信息 如 根据基因的核苷酸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基因翻译产物蛋白质等特性 1 构建基因组DNA文库时 首先应分离细胞的A 染色体DNAB 线粒体DNAC 总mRNAD tRNA 2 目的基因可从基因文库中获得 下列有关基因文库的描述正确的是A 某生物的全套基因就是一个基因文库B 将含有某种生物不同的许多DNA片段 导入某个生物体内 则这个生物就是一个基因文库C 含有一种生物所有基因的基因文库叫做基因组文库D 含有一种生物的一部分基因的基因文库叫cDNA文库 A C 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 多聚酶链式反应 体外 特定DNA片段 DNA复制 已知基因的核苷酸序列 前提 四种脱氧核苷酸 一对引物 耐热的DNA聚合酶 Taq酶 指数 2n 使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增 2 利用PCR技术扩增目的基因 过程 a DNA变性 90 95 双链DNA模板在热作用下 断裂 形成 b 退火 复性55 60 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 从引物处延伸 合成与模板互补的 氢键 单链DNA 双链 DNA链 具体过程 1个DNA分子进行PCR扩增 循环4次 理论上至少需要几个引物 2 2n 1 n为循环次数 24 1 2 30 目的基因的mRNA 单链DNA cDNA 双链DNA 即目的基因 反转录 合成 1 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 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 推测 推测 化学合成 2 根据已知的氨基酸序列合成DNA法 3 人工合成的目的基因 目的基因