人教版高二生物选修三1.2-基因工程的基本操作程序(共36张PPT)

课件36张PPT。1、基因工程至少需要哪三种工具？2、这三种工具分别起什么作用？温故知新： 基因工程的基本操作程序主要包括哪几个步骤？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问题1一：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.目的基因主要是指___________________编码蛋白质的基因什么是目的基因？2.也可以是具有调控作用的因子获取目的基因的常用方法有哪些?1、从基因文库获取目的基因
2、利用PCR技术扩增目的基因
3、人工合成目的基因未知序列(一)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储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库1.基因文库概念2.基因文库类型（包含一种生物的所有基因）（包含一种生物的一部分基因）P13基因组文库与部分基因文库的关系怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因呢? 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、基因的表达产物蛋白质等特性来获取目的基因。P133.基因组文库的构建提取某种生物的全部DNA用适当的 限制酶一定大小的DNA片段将DNA片段 与载体连接导入受体菌中储存基因组文库4.cDNA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。问题2 为什么用生物发育某个时期的mRNA反转录得的DNA只有这种生物的部分基因？某个时期的发育是基因选择性表达的结果。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：__________多聚酶链式反应体外特定DNA片段DNA复制(二)利用PCR技术扩增目的基因模板（目的基因）原料(脱氧核苷酸)引物（一小段单链DNA）TaqDNA聚合酶温度控制4、操作前提：一段已知目的基因的核苷酸序列，以便合成引物。能量6、结果 : 。5、扩增形式：指数形式（2n）在短时间内大量扩增目的基因a、变性（90℃-95℃）：双链DNA模板在热作
用下，_____断裂，形成___________b、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
引物开始进行碱基互补配对，合成与
模板互补的________。 氢键单链DNA双链DNA链利用PCR技术扩增目的基因动画演示细胞内复制 .VS. PCR扩增亲代DNA的两条链脱氧核苷酸　Taq DNA聚合酶引物温度控制1）模板：
2）原料：
3）酶：亲代DNA的两条链脱氧核苷酸　解旋酶
DNA聚合酶DNA增殖5）特点:半保留复制半保留复制全解旋再复制边解旋边复制4）其他条件:能量能量（三）通过DNA合成仪直接合成目的基因前提：基因比较小、核苷酸序列已知蛋白质的氨基酸顺序mRNA核苷酸序列基因DNA的核苷酸序列目的
基因问题33、如果不知道目的基因的核苷酸序列，可采用_________________获取目的基因的三种方法应用1、如果知道目的基因两端的核苷酸序列，而且基因比较大，可采用____________
2、如果知道目的基因的序列，而且基因比较小，可采用________________PCR技术扩增化学方法人工合成从基因文库获取的方 法二、基因表达载体的构建（基因工程的核心）1目的：
使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。2组成：
目的基因+启动子+终止子
+标记基因等P15启动子：位于基因的首端的一段特殊的DNA片断，RNA聚合酶识别和结合的部位
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
标记基因：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P153.基因表达载体的构建过程质粒DNA分子限制酶处理两个切口
四个黏性末端DNA连接酶重组DNA（重组质粒）同一种一个切口
两个黏性末端跟踪训练1：如图为基因表达载体的模式图，下列有关基因工程中载体的说法错误的是(　　)A．基因工程的核心步骤是基因表达
载体构建
B．任何基因表达载体的构建都是一
样的，没有差别
C．图中启动子位于基因的首端，是
RNA聚合酶识别和结合的部位
D．抗生素抗性基因的作用是作为标
记基因，用于鉴别受体细胞中是
否导入了目的基因B三、将目的基因导入受体细胞(一)转化：
目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞
内维持稳定和表达的过程。常用的受体细胞：
大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌
和动植物细胞等。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。(二)(三)（1）.农杆菌转化法 ①农杆菌特点：易感染双子叶植物和裸子植物，对大多数单子叶植物没有感染能力。 ②原理：Ti质粒上的T-DNA可以转移到受体细胞，并整合到受体细胞染色体的DNA上。1.将目的基因导入植物细胞P15目的基因导入受体细胞的方法(四)构建基因表达载体转入农杆菌植物细胞导入稳定维持和表达③过程：(2).基因枪法：目的基因导入单子叶植物细胞 利用压缩气体产生的动力 ，将包裹在金属粒表面的表达载体DNA打入受体细胞中，使目的基因与其整合并表达的方法。(3).花粉管通道法：①操作方法：在植物花受粉后，花粉形成花粉管还末愈合前期，剪去柱头，然后，滴入DNA（含的基因）使目的基因借助花粉管通道进入受体细胞 ②例如：转基因抗虫棉（我国）2.将目的基因导入动物细胞方法：显微注射法目的基因表达载体提纯 取卵（受精卵） 显微注射 受精卵 新性状动物P173.将目的基因导入微生物细胞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
②常用菌：
③常用方法：
④过程：Ca2+处理
大肠杆菌感受态
细胞感受态细胞
吸收DNA表达载体
与感受态
细胞混合大肠杆菌Ca2+处理获得感受态细胞
（改变细胞壁的通透性）P17从细胞器的功能上分析，若通过基因工程生产人的糖蛋白，可以用大肠杆菌吗？
【提示】　不可以，糖蛋白上的糖链是在内质网和高尔基体上加工完成的，而内质网和高尔基体存在于真核细胞中，大肠杆菌是原核生物，细胞中不含有这两种细胞器。问题4为什么动物细胞要用受精卵做受体细胞？全能性最高农杆菌转化法
基因枪法
花粉通道法显微注射法Ca2＋处理法体细胞、受精卵
受精卵原核细胞总结提升：跟踪训练2： 采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是 ( )
①将毒素蛋白注射到棉受精卵中
②将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中 ③将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导人细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养 ④将编码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵

A、①② B、②③ C、③④ D、①④C导入过程完成后，全部受体细胞都能摄入重组DNA分子吗？真正能摄入重组DNA分子的受体细胞很少，且有的会摄入载体-载体，目的基因-目的基因类型目的基因进入受体细胞后，是否都能稳定维持和表达？ 不一定，需要检测问题5问题6——检查是否成功分子水平个体水平：①检测转基因生物染色体的DNA
上是否插入了目的基因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抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等方法——方法——方法——DNA分子杂交技术核酸分子杂交技术抗原—抗体杂交 四、目的基因的检测与鉴定P17-18转基因生
物的DNA探针15N15N14N14N1.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：放射性同位素等标记的含有目的基因的DNA片段方法——DNA分子杂交技术变性变性变性方法——分子杂交技术（2）检测目的基因是否转录出了mRNA探针15N15N转基因生物
的mRNA14N提取（3）检测目的基因是否翻译成蛋白质方法——抗原-抗体杂交Bt毒素蛋白将Bt毒蛋白注射小鼠体内从小鼠血管抽出血液分离出抗Bt毒素的抗体抗体蛋白质 出现杂交带脱分化组织培养（4）除上述分子检测外，有时还需进行个体生物学水平的鉴定：如抗性特性。