高中生物专题1基因工程12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。基因文库

基因组文库部分基因文库(CDNA文库)某生物体内全部DNA

许多DNA片段受体菌群体基因组文库的构建限制酶与运载体连接导入基因组文库某种生物某个时期的mRNAcDNA反转录受体菌群体与运载体连接导入部分基因文库（cDNA文库）cDNA文库的构建（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）

过程：“变性、退火、延伸”三步曲变性：加热至90～95℃双链DNA解链成为单链DNA退火：冷却至55～60℃部分引物与模板的单链DNA的特定互补部位相配对和结合延伸：加热至70～75℃以目的基因为模板，合成互补的新DNA链变性退火延伸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DNADNA聚合酶1，基因表达载体的作用：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Ti质粒目的基因构建表达载体导入植物细胞插入植物细胞染色DNA表达新性状转入农杆菌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①导入检测：目的基因是否导入受体细胞方法——DNA分子杂交②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