人教版选修3专题1第二节基因工程的基本操作过程（共29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过程（共29张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 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 | 2014-11-16 20:01:47 | ||
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文档简介
课件29张PPT。基因工程的基本操作程序专题１基因工程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1.基因工程的操作步骤正确的操作顺序是
①使目的基因与运载体相结合②将目的基因导入受体细胞③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求④提取目的基因
A．③②④① B．②④①③
C．④①②③ D．③④①② C步骤一：目的基因的获取 如苏云金芽孢杆菌的抗虫基因，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。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。2、目的基因的获得方法：①从基因文库获取目的基因 未知序列
②利用PCR技术扩增目的基因
③通过化学方法直接人工合成
已知序列（1）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:全部基因
基因文库
部分基因文库:部分基因 如：cDNA文库
（1）.从基因文库中获取
（2）应用PCR技术扩增目的基因①定义：②原理：DNA复制 PCR是聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术，在短时间内大量扩增目的基因 DNA分子热变性（在90～95 OC时，解旋，双链分开温度降低又结合成双链）因此，在PCR技术中不需要解旋酶（与复制不同之在处)③仪器：PCR扩增仪（自动调控温度的仪器）④条件：有一段已知的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物，脱氧核苷酸，酶等。④过程：a.DNA变性（90～95 OC)：b.复性（55～60 OC) ：c.延伸（70～75 OC)：d.重复a.b.c步骤：加热，双链DNA氢键断裂，形成单链DNA引物与单链互补结合在Taq酶作用下，合成与模板互补的DNA子链，形成双链DNA 每重复一次，目的基因增加一倍PCR扩增为指数形式扩增2n(n为扩增循环的次数），在短时间内扩增大量目的基因。（3）通过DNA合成仪直接人工合成前提：
工具：
基因比较小且已知其序列DNA合成仪 1.目的：IMN2.组成：①使目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传给子代。②同时使目的基因能表达和发挥作用。(3)终止子：是使转录在需要的地方停止。(4)标记基因：是鉴别受体细胞中是否含有目的基因从而将含有目的基因的细胞筛选出来。(2)启动子：是RNA聚合酶识别和结合部位。(1)目的基因。（5）复制原点：是转录和复制的起点。步骤二：基因表达载体的构建常用的受体细胞： 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。步骤三：目的基因导入受体细胞
农杆菌转化法：双子叶植物和裸子植物
基因枪法：常用于单子叶植物
花粉管通道法：转基因抗虫棉
1.将目的基因导入植物细胞方法①特点: （1）农杆菌转化法：1.将目的基因导入植物细胞能感染双子叶植物和祼子植物,对单子叶植物没有感染能力②过程：Ti质粒的T—DNA可转移至受体细胞并整合到其染色体上（2）花粉管通道法：① 特点：简便经济② 例如：转基因抗虫棉（3）基因枪法：①适用：单子叶植物② 缺点：成本高（2）受体细胞：（3）操作程序：2.将目的基因导入动物细胞发育成新性状动物移植到子宫或输卵管培养成早期胚胎显微注射取受精卵提纯含目的基因表达载体受精卵（1）方法：显微注射技术
（3）方法：（2）常用菌：（1）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（4）过程：大肠杆菌Ca2+处理获得感受态细胞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DNA3、将目的基因导入微生物细胞(一)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。步骤四：目的基因的检测与鉴定（二）层次：1.分子水平的检测：检测目的基因是否插入了转基因生物的染色体DNA上 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2.个体生物学水平的鉴定（三）.检测转基因生
物的DNA探针15N15N14N14N 1.检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了
目的基因基因探针（1）方法：DNA分子杂交技术变性变性（2）工具：（3）对象：DNA（4）结果：出现杂交带变性2.检测目的基因是否转录出了mRNA探针15N15N转基因生物
的mRNA14N14N（1）方法：分子杂交技术（2）工具：基因探针（3）对象：RNA3.检测是否翻译成蛋白质原理：抗原--抗体杂交（4）结果：出现杂交带4.个体生物学水平的检测做抗虫或抗病的接种实验基因工程的基本操作程序目的基因的获取基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定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、化学方法人工合成复制原点 + 目的基因 + 启动子 + 终止子 + 标记基因农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法、显微注射法、Ca2+处理法DNA分子杂交技术、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1、有关基因工程的叙述中，错误的是( )
A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来
B、限制性内切酶用于目的基因的获得
C、目的基因须由运载体导入受体细胞
D、人工合成目的基因不用限制性内切酶A课堂练习2、下列属于获取目的基因的方法的是( )
①利用mRNA反转录形成
②从基因组文库中提取
③从受体细胞中提取
④利用PCR技术
⑤利用DNA转录
⑥人工合成
A.①②③⑤ B.①②⑤⑥
C.①②③④ D.①②④⑥D3、有关基因工程的叙述正确的是 （ ）
A、限制酶只在获得目的基因时才用
B、重组质粒的形成在细胞内完成
C、质粒都可作为运载体
D、蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料D4、基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是 （ ）
A、人工合成目的基因
B、目的基因与运载体结合
C、将目的基因导入受体细胞
D、目的基因的检测和表达C5、1997年，科学家将动物体内的能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌中表达成功。请据右下图回答问题。
(1)此图表示的是采取__________合成基因的方法获取__________基因的过程。
(2) 图中①DNA是以为_________ _________
人工 目的 控制胰岛素合
成的mRNA 模板，形成单链DNA，在酶的作用下合成双链DNA，从而获得了所需要的目的基因。(3) 图中③代表 ，
它往往含 基因，以便对
目的基因的检测。重组DNA分子 标记
①使目的基因与运载体相结合②将目的基因导入受体细胞③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求④提取目的基因
A．③②④① B．②④①③
C．④①②③ D．③④①② C步骤一：目的基因的获取 如苏云金芽孢杆菌的抗虫基因，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。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。2、目的基因的获得方法：①从基因文库获取目的基因 未知序列
②利用PCR技术扩增目的基因
③通过化学方法直接人工合成
已知序列（1）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:全部基因
基因文库
部分基因文库:部分基因 如：cDNA文库
（1）.从基因文库中获取
（2）应用PCR技术扩增目的基因①定义：②原理：DNA复制 PCR是聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术，在短时间内大量扩增目的基因 DNA分子热变性（在90～95 OC时，解旋，双链分开温度降低又结合成双链）因此，在PCR技术中不需要解旋酶（与复制不同之在处)③仪器：PCR扩增仪（自动调控温度的仪器）④条件：有一段已知的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物，脱氧核苷酸，酶等。④过程：a.DNA变性（90～95 OC)：b.复性（55～60 OC) ：c.延伸（70～75 OC)：d.重复a.b.c步骤：加热，双链DNA氢键断裂，形成单链DNA引物与单链互补结合在Taq酶作用下，合成与模板互补的DNA子链，形成双链DNA 每重复一次，目的基因增加一倍PCR扩增为指数形式扩增2n(n为扩增循环的次数），在短时间内扩增大量目的基因。（3）通过DNA合成仪直接人工合成前提：
工具：
基因比较小且已知其序列DNA合成仪 1.目的：IMN2.组成：①使目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传给子代。②同时使目的基因能表达和发挥作用。(3)终止子：是使转录在需要的地方停止。(4)标记基因：是鉴别受体细胞中是否含有目的基因从而将含有目的基因的细胞筛选出来。(2)启动子：是RNA聚合酶识别和结合部位。(1)目的基因。（5）复制原点：是转录和复制的起点。步骤二：基因表达载体的构建常用的受体细胞： 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。步骤三：目的基因导入受体细胞
农杆菌转化法：双子叶植物和裸子植物
基因枪法：常用于单子叶植物
花粉管通道法：转基因抗虫棉
1.将目的基因导入植物细胞方法①特点: （1）农杆菌转化法：1.将目的基因导入植物细胞能感染双子叶植物和祼子植物,对单子叶植物没有感染能力②过程：Ti质粒的T—DNA可转移至受体细胞并整合到其染色体上（2）花粉管通道法：① 特点：简便经济② 例如：转基因抗虫棉（3）基因枪法：①适用：单子叶植物② 缺点：成本高（2）受体细胞：（3）操作程序：2.将目的基因导入动物细胞发育成新性状动物移植到子宫或输卵管培养成早期胚胎显微注射取受精卵提纯含目的基因表达载体受精卵（1）方法：显微注射技术
（3）方法：（2）常用菌：（1）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（4）过程：大肠杆菌Ca2+处理获得感受态细胞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DNA3、将目的基因导入微生物细胞(一)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。步骤四：目的基因的检测与鉴定（二）层次：1.分子水平的检测：检测目的基因是否插入了转基因生物的染色体DNA上 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2.个体生物学水平的鉴定（三）.检测转基因生
物的DNA探针15N15N14N14N 1.检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了
目的基因基因探针（1）方法：DNA分子杂交技术变性变性（2）工具：（3）对象：DNA（4）结果：出现杂交带变性2.检测目的基因是否转录出了mRNA探针15N15N转基因生物
的mRNA14N14N（1）方法：分子杂交技术（2）工具：基因探针（3）对象：RNA3.检测是否翻译成蛋白质原理：抗原--抗体杂交（4）结果：出现杂交带4.个体生物学水平的检测做抗虫或抗病的接种实验基因工程的基本操作程序目的基因的获取基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定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、化学方法人工合成复制原点 + 目的基因 + 启动子 + 终止子 + 标记基因农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法、显微注射法、Ca2+处理法DNA分子杂交技术、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1、有关基因工程的叙述中，错误的是( )
A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来
B、限制性内切酶用于目的基因的获得
C、目的基因须由运载体导入受体细胞
D、人工合成目的基因不用限制性内切酶A课堂练习2、下列属于获取目的基因的方法的是( )
①利用mRNA反转录形成
②从基因组文库中提取
③从受体细胞中提取
④利用PCR技术
⑤利用DNA转录
⑥人工合成
A.①②③⑤ B.①②⑤⑥
C.①②③④ D.①②④⑥D3、有关基因工程的叙述正确的是 （ ）
A、限制酶只在获得目的基因时才用
B、重组质粒的形成在细胞内完成
C、质粒都可作为运载体
D、蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料D4、基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是 （ ）
A、人工合成目的基因
B、目的基因与运载体结合
C、将目的基因导入受体细胞
D、目的基因的检测和表达C5、1997年，科学家将动物体内的能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌中表达成功。请据右下图回答问题。
(1)此图表示的是采取__________合成基因的方法获取__________基因的过程。
(2) 图中①DNA是以为_________ _________
人工 目的 控制胰岛素合
成的mRNA 模板，形成单链DNA，在酶的作用下合成双链DNA，从而获得了所需要的目的基因。(3) 图中③代表 ，
它往往含 基因，以便对
目的基因的检测。重组DNA分子 标记