高中生物-1.2基因工程的基本操作程序-新人教版选修3

1、一、基因工程别名、操作对象、操作水平、操作环境、实质或原理各是什么二、限制酶的作用三、DNA连接酶的作用四、运输基因的载体必须具备的条件五、DNA连接酶有连接单链DNA的本领吗六、DNA连接酶与DNA聚合酶的异同第一页，编辑于星期五：十点 九分。济宁一中生物教研室 2021 .3 .3第二页，编辑于星期五：十点 九分。基因工程的操作程序主要包括四个根本步骤：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第三页，编辑于星期五：十点 九分。一、目的基因的获取1、目的基因的概念：目的基因是人们所需要转移或改造的基因,主要是指编码蛋白质的基因。 如苏云金芽孢杆菌的抗

2、虫基因，还有植物的抗病抗病毒、抗细菌基因、种子贮藏蛋白的基因，以及人的胰岛素基因、干扰素基因等。第四页，编辑于星期五：十点 九分。2、目的基因的获得方法：从基因文库获取目的基因 未知序列利用PCR技术扩增目的基因通过化学方法直接人工合成 序列第五页，编辑于星期五：十点 九分。从基因文库中获取目的基因：基因文库: 将含有某种生物不同基因的许多DNA片段,导入受体菌的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因,称为基因文库(gene library)基因组文库: 基因文库中包含了一种生物所有的基因,这种基因文库叫做基因组文库.局部基因文库: 基因文库中包含了一种生物的一局部基因,这种基因文

3、库叫做局部基因文库.第六页，编辑于星期五：十点 九分。利用PCR技术扩增目的基因原理：DNA双链复制的原理过程：热解旋90 95引物与单链互补结合55 60 DNA聚合酶作用下延伸70 75条件：DNA模板、引物、DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸第七页，编辑于星期五：十点 九分。通过DNA合成仪直接人工合成条件：基因比较小且其序列 根据蛋白质的氨基酸顺序推算出信使RNA核苷酸顺序，然后按照碱激互补配对原那么，推算出基因DNA的脱氧核苷酸顺序。用游离脱氧核苷酸直接合成相应的基因。第八页，编辑于星期五：十点 九分。二、基因表达载体的构建1、过程： 1用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个切口，露出黏性末

4、端。 2用同一种限制酶切断目的基因，使其产生相同的黏性末端。 3将切下的目的基因片段插入质粒的切口处，再参加适量DNA连接酶，形成了一个重组DNA分子重组质粒 目的基因与运载体的结合过程，实际上是不同来源的基因重组的过程。第九页，编辑于星期五：十点 九分。2、目的： 使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以复制遗传给下一代使目的基因能表达和发挥作用3、组成：目的基因；启动子；终止子； 标记基因第十页，编辑于星期五：十点 九分。启动子终止子目的基因标记基因表达载体模式图第十一页，编辑于星期五：十点 九分。三、目的基因导入受体细胞-转化1、转化：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表

5、达的过程。第十二页，编辑于星期五：十点 九分。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。第十三页，编辑于星期五：十点 九分。 将目的基因导入植物细胞农杆菌转化法感染双子叶植物和裸子植物，对大多单子叶植物没有感染力基因枪法常用于单子叶植物花粉管通道法转基因抗虫棉 将目的基因导入动物细胞 显微注射技术“超级小鼠 受体细胞：受精卵第十四页，编辑于星期五：十点 九分。 将目的基因导入微生物细胞导入大肠杆菌的方法：钙离子处理法 首先用Ca2+ 处理细胞,以增大细菌细胞壁的通透性,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA

6、分子的生理状态,这种细胞称为感受态细胞. 第二步是将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合,在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化过程. 第三步目的基因在受体细胞内，随其繁殖而复制，由于细菌繁殖的速度非常快，在很短的时间内就能获得大量的目的基因。第十五页，编辑于星期五：十点 九分。四、目的基因的检测与鉴定1、检测与鉴定的目的 目的基因进入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性。第十六页，编辑于星期五：十点 九分。2、层次：检测目的基因是否插入了转基因生物的染色体DNA上分子水平的检测： 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个体生物学水平的鉴定第十七页，编辑于星期五：十点 九分。检测是否插入了目的基因原理：分子杂交技术过程：将转基因生物的基因组DNA提取出来标记目的基因作探针使其杂交检测是否转录出了mRNA原理：分子杂交技术检测是否翻译成蛋白质原理：抗原-抗体杂交个体生物学水平的检测做抗虫或抗病的接种实验第十八页，编辑于星期五：十点 九分。1.运用现代生物技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因整合到棉花细胞中，为检测实验是否成功，最方便的方法是检测棉花植株是否有 A.抗虫基因B.抗虫基因产物 C.新的细胞核D.相应性状2.转基因动物转基因时的受体细胞是 A.受精卵B.精细胞 C.卵细胞D.体细胞DA随堂练习第十九页，编辑于星