人教版选修3专题1第二节基因工程的基本操作程序（共26张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版选修3专题1第二节基因工程的基本操作程序（共26张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2014-09-16 16:38:13 | ||
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文档简介
课件26张PPT。能发光的水母请您欣赏能否让热带鱼也能发光?设想不能发光的热带斑马鱼 1.2 基因工程的基本操作程序 请您欣赏能够发光的热带鱼一：目的基因的获取 获取目的基因是实施基因工程的第一步 。
目的基因主要是指能编码蛋白质的基因。例如：与生物抗逆性相关的基因、与优良品质相关的基因等。 获取目的基因的方法：1.从基因文库中提取基因组文库
部分基因文库2.利用PCR技术扩增 3.化学方法人工合成如何从基因文库中得到所需要的基因？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 2.利用PCR技术扩增目的基因 称多聚酶链式反应
穆里斯等人于1988年发明的。
PCR是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。① 概念：PCR全称为_______________，是一项
在生物____复制___________的核酸合成技术 ③条件：_______________________、
_______________、___________ 、 ___________.②原理：__________④方式：以_____方式扩增，即____（n为扩增循环的次数）多聚酶链式反应体外特定DNA片段已知基因的核苷酸序列四种脱氧核苷酸引物DNA聚合酶指数2n DNA复制 在TaqDNA聚合酶的作用下，以四种脱氧核苷酸为原料，进行延伸，合成与模板互补的DNA链 。⑤反应过程：a.变性(90～95℃):b.复性（退火）(55～60℃):c.延伸(70～75℃):DNA模板解链引物与模板结合，形成局部双链 d.多次重复PCR技术与体内DNA复制的区别：1. PCR不需要解旋酶；体内DNA复制需要；2. PCR需要耐热的DNA聚合酶（常TaqDNA聚合酶），而生物体内的聚合酶在高温时会变性；3. PCR一般要经历三十多次循环，而生物体内DNA复制受生物体遗传物质的控制。 4.PCR不需要ATP,体内DNA复制需要；1.下列有关PCR过程的叙述中不正确的是（ ）
A．变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键，也可利用解旋酶实现
B．复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成
C．延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸
D．PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高C 3.PCR技术扩增DNA,需要的条件是（ ）
①目的基因 ②引物 ③四种脱氧核苷酸
④DNA聚合酶等 ⑤mRNA ⑥核糖体
A、①②③④ B、②③④⑤
C、①③④⑤ D、①②③⑥A2.获取目的基因的方法有多种，下列
不属于目的基因获取方法的是（ ）
A、从基因组文库中获取
B、从cDNA文库中获取
C、从含目的基因生物细胞中获取
D、利用PCR技术获取C二、基因表达载体的构建——基因工程的核心目的：
组成：1、使目的基因在受体细胞中稳定存在，且可以遗传给下一代，
2、使目的基因能够表达和发挥作用。它们各自的作用是什么?目的基因+启动子+终止子+标记基因+复制原点 位于基因的首端的一段特殊的DNA片断，是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得蛋白质，但启动子本身不被转录启动子：终止子： 位于基因的尾端的一段特殊的DNA片断，能终止mRNA的转录 鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将有目的基因的细胞筛选出来标记基因： 三、将目的基因导入受体细胞 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达的过程，称为转化。1、将目的基因导入植物细胞的方法：农杆菌转化法
（1）农杆菌介绍： （基因枪法和花粉管通道法）
（2）原理
（3）适用范围感染双子叶植物和裸子植物具有趋化性（酚）2、将目的基因导入动物细胞
（1）方法：显微注射技术
（2）程序：
目的基因表达载体提纯 取卵（受精卵） 显微注射受精卵 胚胎早期培养 胚胎移植 新性状动物
3、将目的基因导入微生物细胞
（1）原核生物特点：
繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少
（2）方法：
用Ca2+处理细胞 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分子
四、目的基因的检测与鉴定检测—鉴定——③检测目的基因是否翻译成蛋白质抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等——检查是否成功②检测目的基因是否转录出了mRNA①检测转基因生物染色体的DNA 上是否插
入了目的基因①检测转基因生物染色体的DNA上是否插入
了目的基因过程:
A. 首先取出转基因生物的基因组DNA。
B. 对含目的基因的DNA片段作放射性同位素
标记，以此做探针。
C. 使探针和转基因生物的基因组杂交,若显示出杂交带，表明目的基因已插入染色体DNA中。方法:②检测目的基因是否转录出了mRNA③检测目的基因是否翻译成蛋白质过程:
用上述探针和转基因生物的mRNA杂交，若出现杂
交带，表明目的基因转录出了mRNA.鉴定——抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等 例：用棉铃饲喂棉铃虫，如虫吃后不出现中毒症状，说明未摄入目的基因或摄入目的基因未表达。如虫吃后中毒死亡，则说明摄入了抗虫基因并得到表达。2008年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色荧光蛋白“的三位科学家。将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是
A．追踪目的基因在细胞内的复制过程
B．追踪目的基因插入到染色体上的位置
C. 追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布
D．追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构。C继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：
（1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是____________________。
（2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入__________中，原因______________________
（3）通常采用____________________技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。
（4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的__________细胞中特异表达。显微注射技术受精卵 受精卵（或早期胚胎细胞）具有全能性，可使外源基因在相应的组织细胞中表达。DNA分子杂交膀胱上皮 （或早期胚胎）
目的基因主要是指能编码蛋白质的基因。例如：与生物抗逆性相关的基因、与优良品质相关的基因等。 获取目的基因的方法：1.从基因文库中提取基因组文库
部分基因文库2.利用PCR技术扩增 3.化学方法人工合成如何从基因文库中得到所需要的基因？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 2.利用PCR技术扩增目的基因 称多聚酶链式反应
穆里斯等人于1988年发明的。
PCR是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。① 概念：PCR全称为_______________，是一项
在生物____复制___________的核酸合成技术 ③条件：_______________________、
_______________、___________ 、 ___________.②原理：__________④方式：以_____方式扩增，即____（n为扩增循环的次数）多聚酶链式反应体外特定DNA片段已知基因的核苷酸序列四种脱氧核苷酸引物DNA聚合酶指数2n DNA复制 在TaqDNA聚合酶的作用下，以四种脱氧核苷酸为原料，进行延伸，合成与模板互补的DNA链 。⑤反应过程：a.变性(90～95℃):b.复性（退火）(55～60℃):c.延伸(70～75℃):DNA模板解链引物与模板结合，形成局部双链 d.多次重复PCR技术与体内DNA复制的区别：1. PCR不需要解旋酶；体内DNA复制需要；2. PCR需要耐热的DNA聚合酶（常TaqDNA聚合酶），而生物体内的聚合酶在高温时会变性；3. PCR一般要经历三十多次循环，而生物体内DNA复制受生物体遗传物质的控制。 4.PCR不需要ATP,体内DNA复制需要；1.下列有关PCR过程的叙述中不正确的是（ ）
A．变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键，也可利用解旋酶实现
B．复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成
C．延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸
D．PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高C 3.PCR技术扩增DNA,需要的条件是（ ）
①目的基因 ②引物 ③四种脱氧核苷酸
④DNA聚合酶等 ⑤mRNA ⑥核糖体
A、①②③④ B、②③④⑤
C、①③④⑤ D、①②③⑥A2.获取目的基因的方法有多种，下列
不属于目的基因获取方法的是（ ）
A、从基因组文库中获取
B、从cDNA文库中获取
C、从含目的基因生物细胞中获取
D、利用PCR技术获取C二、基因表达载体的构建——基因工程的核心目的：
组成：1、使目的基因在受体细胞中稳定存在，且可以遗传给下一代，
2、使目的基因能够表达和发挥作用。它们各自的作用是什么?目的基因+启动子+终止子+标记基因+复制原点 位于基因的首端的一段特殊的DNA片断，是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得蛋白质，但启动子本身不被转录启动子：终止子： 位于基因的尾端的一段特殊的DNA片断，能终止mRNA的转录 鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将有目的基因的细胞筛选出来标记基因： 三、将目的基因导入受体细胞 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达的过程，称为转化。1、将目的基因导入植物细胞的方法：农杆菌转化法
（1）农杆菌介绍： （基因枪法和花粉管通道法）
（2）原理
（3）适用范围感染双子叶植物和裸子植物具有趋化性（酚）2、将目的基因导入动物细胞
（1）方法：显微注射技术
（2）程序：
目的基因表达载体提纯 取卵（受精卵） 显微注射受精卵 胚胎早期培养 胚胎移植 新性状动物
3、将目的基因导入微生物细胞
（1）原核生物特点：
繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少
（2）方法：
用Ca2+处理细胞 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分子
四、目的基因的检测与鉴定检测—鉴定——③检测目的基因是否翻译成蛋白质抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等——检查是否成功②检测目的基因是否转录出了mRNA①检测转基因生物染色体的DNA 上是否插
入了目的基因①检测转基因生物染色体的DNA上是否插入
了目的基因过程:
A. 首先取出转基因生物的基因组DNA。
B. 对含目的基因的DNA片段作放射性同位素
标记，以此做探针。
C. 使探针和转基因生物的基因组杂交,若显示出杂交带，表明目的基因已插入染色体DNA中。方法:②检测目的基因是否转录出了mRNA③检测目的基因是否翻译成蛋白质过程:
用上述探针和转基因生物的mRNA杂交，若出现杂
交带，表明目的基因转录出了mRNA.鉴定——抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等 例：用棉铃饲喂棉铃虫，如虫吃后不出现中毒症状，说明未摄入目的基因或摄入目的基因未表达。如虫吃后中毒死亡，则说明摄入了抗虫基因并得到表达。2008年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色荧光蛋白“的三位科学家。将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是
A．追踪目的基因在细胞内的复制过程
B．追踪目的基因插入到染色体上的位置
C. 追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布
D．追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构。C继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：
（1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是____________________。
（2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入__________中，原因______________________
（3）通常采用____________________技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。
（4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的__________细胞中特异表达。显微注射技术受精卵 受精卵（或早期胚胎细胞）具有全能性，可使外源基因在相应的组织细胞中表达。DNA分子杂交膀胱上皮 （或早期胚胎）