人教版高中生物选修三1.2-生物基因工程的基本操作程序-2课时课件(67张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版高中生物选修三1.2-生物基因工程的基本操作程序-2课时课件(67张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.1MB | ||
| 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 | 2020-08-08 18:39:35 | ||
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文档简介
(共67张PPT)
1.2 基因工程的基本
操
作
程
序
学习目标
1、简述基因工程的原理和技术。
2、明确获取目的基因的途径、基因表达载体的模式结构、将目的基因导入受体细胞的技术和目的基因的检测与鉴定的方法。
苏云金芽孢杆菌含有一种可以合成毒蛋白的基因。
让细菌的毒蛋白基因在棉花细胞中表达，可培育出抵抗棉铃虫害的抗虫棉。
想一想需要做哪些工作？
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
目的基因的表达和检测
基因工程的基本操作程序
本课时目标：
1、说出基因工程的四步基本操作程序
2、叙述反转录法获取目的基因的过程
3、说出基因文库的概念及两种类型
4、
说明PCR技术的原理、条件及过程
基因工程的目的基因－－
主要是指编码蛋白质的结构基因。
与生物抗逆性相关的基因
与优良品质相关的基因
与生物药物和保健品相关的基因
与毒物降解相关的基因
与工业所需酶相关的基因
具有调控作用的因子
……
1、人工合成
(基因比较小，序列已知)
目的基因的获取
DNA合成仪
1）反转录法：
聚焦二：目的基因的获取方法
cDNA
(互补DNA)
蛋白质
DNA
2）根据已知的氨基酸序列合成DNA法
：
1）反转录法：
蛋白质的氨基酸序列
mRNA的核苷酸序列
结构基因的核苷酸序列
目的基因
推测
推测
化学合成
2）根据已知的氨基酸序列合成DNA法
：
目的基因的获取
cDNA
2、从基因文库中获取
(基因序列未知)
目的基因的获取
限制酶
基因组DNA
基因重组
转化细菌
体外包装
1)基因组文库(Genomic
library)
是指将某种生物体的全部基因组DNA用限制性内切酶或机械力量切割成一定长度范围的DNA片段，再与合适的载体在体外重组后，导入受体菌的群体中储存，这个群体就称为该生物基因组文库。其目的是分离有用的目的基因和保存某种生物的全部基因。
每个受体菌DNA分子都包含一段不同的
外源DNA片段
cDNA(
互补DNA)：
是由生物的某一特定器官或特定发育时期细胞内的mRNA经体外反转录后形成的互补DNA片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群就叫做这种生物的cDNA文库
2)cDNA文库
(cDNA
library)
反转录酶
mRNA
cDNA
图书馆
国家图书馆
市图书馆
基因文库
基因组文库
部分基因文库
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
从基因文库中得到目的基因的方法
3、利用PCR技术扩增目的基因
聚合酶链式反应
目的基因的获取
3、利用PCR技术扩增目的基因
聚合酶链式反应
目的基因的获取
聚焦二：目的基因的获取方法
5/
3/
5/
3/
高温变性
聚焦二：目的基因的获取方法
5/
3/
5/
3/
过程：
a、DNA变性（90℃-95℃）：双链DNA模板
在热作用下，_____断裂，形成___________
b、退火复性（55℃-65℃）：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，
合成与模板互补的________。
氢键
单链DNA
双链
DNA链
PCR扩增仪
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：_______________________、
_______________、___________
、
___________.等
②原理：__________
④方式：以_____方式扩增，即____（n为扩增循
环的次数）
⑤结果：
聚合酶链式反应
体外
特定DNA片段
DNA复制
四种脱氧核苷酸
一对引物
DNA聚合酶
指数
2n
使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增
要有一段已知目的基因的核苷酸序列（前提条件）
PCR技术
过程：
a、DNA变性（90℃-95℃）：双链DNA模板
在热作用下，_____断裂，形成___________
b、复性（55℃-65℃）：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
引物的5′端→3′端延伸，合成与模板互补
的________。
氢键
单链DNA
双链
DNA链
高温变性
中温延伸
低温复性
PCR
加热变性
退火复性
延伸
PCR循环
PCR技术
1、1993年，我国科学工作者培育成的抗棉铃虫的最新转基因抗虫棉，其抗虫基因来源于
A．普通棉花的基因突变
B．棉铃虫变异形成的致死基因
C．在棉铃虫体内寄生的线虫基因
D．苏云金芽孢杆菌体内的抗虫基因
D
目标检测：
2、基因工程又叫基因拼接技术。
（1）在该技术中，用人工合成方法获得目的基因的途径之一是：以目的基因转录的___________为模板，__________成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成__________。
mRNA
双链DNA
反转录
3、有关基因工程的叙述正确的是(
)
A．限制酶只在获取目的基因时才用
B．重组质粒的形成是在细胞内完成的
C．质粒都可以作为运载体
D．蛋白质的氨基酸排列顺序可以为合成目的基因提供线索
D
4、在基因工程技术中，下列方法与目的基因获得无关的是
A.辐射诱变法
B.从基因文库中获取
C.反转录法
D.人工合成法
A
5、下列关于基因工程的说法中，正确的是
A．基因工程的设计和施工都是在细胞水平上进行的
B．目前基因工程所有的目的基因都是从供体细胞中直接分离得到的
C．只要检测出受体细胞中含有目的基因，那么目的基因一定能成功进行表达
D．基因工程能使科学家打破物种界限，定向改造生物性状
D
6、PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。PCR过程一般经历下述三十多次循环：95℃下使模板DNA变性、解链→55℃下复性（引物与DNA模板链结合）→72℃下引物链延伸（形成新的脱氧核苷酸链）。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
7、在基因工程中，把选出的目的基因（共1000个脱氧核苷酸对，其中腺嘌呤脱氧核苷酸460
个），放入DNA扩增仪中扩增4代，那么，在扩增仪中应放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是
A．540
个
B．7560个
C．8100
个
D．17280
个
C
本课时目标：
1、说明基因表达载体的组成及各组件的功能。
2、说明基因表达载体构建过程。
3、说出三类受体细胞的转导方法。
4、结合实例说明标记基因的作用。
科学家在培育抗虫棉时，经历了多次失败，才获得成功。
起初把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因插入载体质粒中，然后导入棉花的受精卵中，结果抗虫基因在棉花体内没有表达。
然后在插入抗虫基因的质粒中插入启动子(抗虫基因首端)，导入棉花受精卵，长成的棉花植株还是没有抗虫能力。科学家又在有启动子、抗虫基因的质粒中插入终止子(抗虫基因末端)，导入棉花受精卵，结果成长的植株，有了抗虫能力。
资
料:
聚焦三：基因表达载体的构建
作为基因表达载体，只需含有目的基因就可以完成任务吗？为什么？
1、基因表达载体包括哪些必需组分？
2、将目的基因导入植物、动物、微生物细胞的方法分别有哪些？
3、目的基因的检测有哪些方法？
阅读课本P11-15，思考以下问题：
基因表达载体的构建
基因表达载体的构建是基因工程的核心，其目的是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。
基因表达载体的构建
基因表达除含有目的基因外，还需要以下元件：
启动子
终止子
标记基因
一
原核细胞的基因结构
编码区
非编码区
非编码区
编码区上游
编码区下游
调控遗传信息的表达
(调控序列)
一
原核细胞的基因结构
与RNA聚合酶结合位点
RNA聚合酶是一种蛋白质，能识别并与调控序列中的结合位点结合，能催化DNA转录为RNA
启动子
终止子
启动子：位于基因的首端的一段特殊的DNA片断，它是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
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
一
原核细胞的基因结构
与RNA聚合酶结合位点
RNA聚合酶
RNA聚合酶
启动子
终止子
二
真核细胞的基因结构
编码区
非编码区
非编码区
调控遗传信息的表达
(调控序列)
外显子
(能编码蛋白质)
内含子
(不能编码蛋白质)
启动子
终止子
原核细胞与真核细胞的基因结构比较
思考
编码相同数目氨基酸的蛋白质，原核细胞与真核细胞基因结构一样长吗？
连续
不连续
编码区
非编码
原核细胞
真核细胞
不同点
编码区是
_____的
编码区是间隔的、_____的
相同点
都由能够编码蛋白质的______和具有调控作用的______区组成的
原核细胞不具有剪切、拼接mRNA的能力，所以真核细胞的基因不能在原核细胞的受体细胞中正确表达
成熟mRNA
反转录
反转录法合成目的基因
cDNA不含非编码区的启动子、终止子
不含编码区的内含子
质疑
从cDNA文库中获取的目的基因没有启动子，如果要实现将编码序列导入受体生物中并成功表达，基因表达载体还需哪些元件？
基因表达载体的组成：
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。
聚焦三：基因表达载体的构建
聚焦三：基因表达载体的构建
思考：
基因的运载体、目的基因、启动子、终止子和标记基因
等都是DNA片断，如何将它们连接起来？
运载体
目的基因
限制酶切
同一种
黏性末端
黏性末端
DNA连接酶
重组DNA分子
有几种重组DNA
？
基因表达载体的构建
质粒
DNA分子
一个切口
两个黏性末端
两个切口
获得目的基因
DNA
连接酶
重组DNA分子（重组质粒）
同一种
限制酶
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。
聚焦三：基因表达载体的构建
将目的基因导入受体细胞
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。
将目的基因导入受体细胞
农杆菌转化法
基因枪法
花粉管通道法
显微注射技术
感受态法
受体细胞
植物细胞
动物细胞
原核细胞
植物肿瘤
农杆菌转化法
适用于
双子叶植物
裸子植物
适用于
单子叶植物
基因枪法
胚珠
花药
花丝
柱头
花柱
子房壁
子房
雄蕊
雌蕊
花粉管通道法
适用于
被子植物
将目的基因导入动物细胞
①方法：显微注射法
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
新性状动物
将目的基因导入微生物细胞
①原核生物特点：繁殖快、单细胞、遗传物质少
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
目的基因的表达和检测
接种实验
抗原－抗体杂交法
DNA-RNA分子杂交法
DNA分子杂交法
DNA分子杂交
采用一定的技术手段，将两种生物的DNA分子的单链放在一起，如果这两个单链具有互补的碱基序列，那么，互补的碱基序列就会结合在一起，形成杂合双链区；在没有互补碱基序列的部位，仍然是两条游离的单链。
基因探针，是一段带有检测标记，且序列已知的，与目的基因互补的核酸序列。
基因探针通过分子杂交与目的基因结合，产生杂交信号，能从浩翰的基因组中把目的基因显示出来。
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
抗原抗体杂交
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
个体生物学水平
抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等
归纳:
基因工程的基本操作程序
获取目的基因
从基因文库
利用PCR
化学方法人工合成
构建基因表达载体
目的基因、启动子、终止子、标记基因
将目的基因导入受体细胞
农杆菌转化法、显微注射法
目的基因的检测与鉴定
检测：是否插入、转录、翻译
鉴定：
练习1：(2008理综山东卷)为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。
（1）获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的
处，DNA连接酶作用于
处。（填“a”或“b”）
练习1：(2008理综山东卷)为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。
（2）将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和
法。
（3）由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用
技术，该技术的核心是
和
。
（4）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的
作探针进行分子杂交检测，又要用
方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。
答案：（1）a
a
（2）基因枪法（花粉管通道法）
（3）植物组织培养（1分）
脱分化（去分化）
再分化
（4）耐盐基因（目的基因）
一定浓度盐水浇灌（移栽到盐碱地中）
2）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
C
练习
1.2 基因工程的基本
操
作
程
序
学习目标
1、简述基因工程的原理和技术。
2、明确获取目的基因的途径、基因表达载体的模式结构、将目的基因导入受体细胞的技术和目的基因的检测与鉴定的方法。
苏云金芽孢杆菌含有一种可以合成毒蛋白的基因。
让细菌的毒蛋白基因在棉花细胞中表达，可培育出抵抗棉铃虫害的抗虫棉。
想一想需要做哪些工作？
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
目的基因的表达和检测
基因工程的基本操作程序
本课时目标：
1、说出基因工程的四步基本操作程序
2、叙述反转录法获取目的基因的过程
3、说出基因文库的概念及两种类型
4、
说明PCR技术的原理、条件及过程
基因工程的目的基因－－
主要是指编码蛋白质的结构基因。
与生物抗逆性相关的基因
与优良品质相关的基因
与生物药物和保健品相关的基因
与毒物降解相关的基因
与工业所需酶相关的基因
具有调控作用的因子
……
1、人工合成
(基因比较小，序列已知)
目的基因的获取
DNA合成仪
1）反转录法：
聚焦二：目的基因的获取方法
cDNA
(互补DNA)
蛋白质
DNA
2）根据已知的氨基酸序列合成DNA法
：
1）反转录法：
蛋白质的氨基酸序列
mRNA的核苷酸序列
结构基因的核苷酸序列
目的基因
推测
推测
化学合成
2）根据已知的氨基酸序列合成DNA法
：
目的基因的获取
cDNA
2、从基因文库中获取
(基因序列未知)
目的基因的获取
限制酶
基因组DNA
基因重组
转化细菌
体外包装
1)基因组文库(Genomic
library)
是指将某种生物体的全部基因组DNA用限制性内切酶或机械力量切割成一定长度范围的DNA片段，再与合适的载体在体外重组后，导入受体菌的群体中储存，这个群体就称为该生物基因组文库。其目的是分离有用的目的基因和保存某种生物的全部基因。
每个受体菌DNA分子都包含一段不同的
外源DNA片段
cDNA(
互补DNA)：
是由生物的某一特定器官或特定发育时期细胞内的mRNA经体外反转录后形成的互补DNA片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群就叫做这种生物的cDNA文库
2)cDNA文库
(cDNA
library)
反转录酶
mRNA
cDNA
图书馆
国家图书馆
市图书馆
基因文库
基因组文库
部分基因文库
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
从基因文库中得到目的基因的方法
3、利用PCR技术扩增目的基因
聚合酶链式反应
目的基因的获取
3、利用PCR技术扩增目的基因
聚合酶链式反应
目的基因的获取
聚焦二：目的基因的获取方法
5/
3/
5/
3/
高温变性
聚焦二：目的基因的获取方法
5/
3/
5/
3/
过程：
a、DNA变性（90℃-95℃）：双链DNA模板
在热作用下，_____断裂，形成___________
b、退火复性（55℃-65℃）：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，
合成与模板互补的________。
氢键
单链DNA
双链
DNA链
PCR扩增仪
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：_______________________、
_______________、___________
、
___________.等
②原理：__________
④方式：以_____方式扩增，即____（n为扩增循
环的次数）
⑤结果：
聚合酶链式反应
体外
特定DNA片段
DNA复制
四种脱氧核苷酸
一对引物
DNA聚合酶
指数
2n
使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增
要有一段已知目的基因的核苷酸序列（前提条件）
PCR技术
过程：
a、DNA变性（90℃-95℃）：双链DNA模板
在热作用下，_____断裂，形成___________
b、复性（55℃-65℃）：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
引物的5′端→3′端延伸，合成与模板互补
的________。
氢键
单链DNA
双链
DNA链
高温变性
中温延伸
低温复性
PCR
加热变性
退火复性
延伸
PCR循环
PCR技术
1、1993年，我国科学工作者培育成的抗棉铃虫的最新转基因抗虫棉，其抗虫基因来源于
A．普通棉花的基因突变
B．棉铃虫变异形成的致死基因
C．在棉铃虫体内寄生的线虫基因
D．苏云金芽孢杆菌体内的抗虫基因
D
目标检测：
2、基因工程又叫基因拼接技术。
（1）在该技术中，用人工合成方法获得目的基因的途径之一是：以目的基因转录的___________为模板，__________成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成__________。
mRNA
双链DNA
反转录
3、有关基因工程的叙述正确的是(
)
A．限制酶只在获取目的基因时才用
B．重组质粒的形成是在细胞内完成的
C．质粒都可以作为运载体
D．蛋白质的氨基酸排列顺序可以为合成目的基因提供线索
D
4、在基因工程技术中，下列方法与目的基因获得无关的是
A.辐射诱变法
B.从基因文库中获取
C.反转录法
D.人工合成法
A
5、下列关于基因工程的说法中，正确的是
A．基因工程的设计和施工都是在细胞水平上进行的
B．目前基因工程所有的目的基因都是从供体细胞中直接分离得到的
C．只要检测出受体细胞中含有目的基因，那么目的基因一定能成功进行表达
D．基因工程能使科学家打破物种界限，定向改造生物性状
D
6、PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。PCR过程一般经历下述三十多次循环：95℃下使模板DNA变性、解链→55℃下复性（引物与DNA模板链结合）→72℃下引物链延伸（形成新的脱氧核苷酸链）。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
7、在基因工程中，把选出的目的基因（共1000个脱氧核苷酸对，其中腺嘌呤脱氧核苷酸460
个），放入DNA扩增仪中扩增4代，那么，在扩增仪中应放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是
A．540
个
B．7560个
C．8100
个
D．17280
个
C
本课时目标：
1、说明基因表达载体的组成及各组件的功能。
2、说明基因表达载体构建过程。
3、说出三类受体细胞的转导方法。
4、结合实例说明标记基因的作用。
科学家在培育抗虫棉时，经历了多次失败，才获得成功。
起初把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因插入载体质粒中，然后导入棉花的受精卵中，结果抗虫基因在棉花体内没有表达。
然后在插入抗虫基因的质粒中插入启动子(抗虫基因首端)，导入棉花受精卵，长成的棉花植株还是没有抗虫能力。科学家又在有启动子、抗虫基因的质粒中插入终止子(抗虫基因末端)，导入棉花受精卵，结果成长的植株，有了抗虫能力。
资
料:
聚焦三：基因表达载体的构建
作为基因表达载体，只需含有目的基因就可以完成任务吗？为什么？
1、基因表达载体包括哪些必需组分？
2、将目的基因导入植物、动物、微生物细胞的方法分别有哪些？
3、目的基因的检测有哪些方法？
阅读课本P11-15，思考以下问题：
基因表达载体的构建
基因表达载体的构建是基因工程的核心，其目的是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。
基因表达载体的构建
基因表达除含有目的基因外，还需要以下元件：
启动子
终止子
标记基因
一
原核细胞的基因结构
编码区
非编码区
非编码区
编码区上游
编码区下游
调控遗传信息的表达
(调控序列)
一
原核细胞的基因结构
与RNA聚合酶结合位点
RNA聚合酶是一种蛋白质，能识别并与调控序列中的结合位点结合，能催化DNA转录为RNA
启动子
终止子
启动子：位于基因的首端的一段特殊的DNA片断，它是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
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
一
原核细胞的基因结构
与RNA聚合酶结合位点
RNA聚合酶
RNA聚合酶
启动子
终止子
二
真核细胞的基因结构
编码区
非编码区
非编码区
调控遗传信息的表达
(调控序列)
外显子
(能编码蛋白质)
内含子
(不能编码蛋白质)
启动子
终止子
原核细胞与真核细胞的基因结构比较
思考
编码相同数目氨基酸的蛋白质，原核细胞与真核细胞基因结构一样长吗？
连续
不连续
编码区
非编码
原核细胞
真核细胞
不同点
编码区是
_____的
编码区是间隔的、_____的
相同点
都由能够编码蛋白质的______和具有调控作用的______区组成的
原核细胞不具有剪切、拼接mRNA的能力，所以真核细胞的基因不能在原核细胞的受体细胞中正确表达
成熟mRNA
反转录
反转录法合成目的基因
cDNA不含非编码区的启动子、终止子
不含编码区的内含子
质疑
从cDNA文库中获取的目的基因没有启动子，如果要实现将编码序列导入受体生物中并成功表达，基因表达载体还需哪些元件？
基因表达载体的组成：
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。
聚焦三：基因表达载体的构建
聚焦三：基因表达载体的构建
思考：
基因的运载体、目的基因、启动子、终止子和标记基因
等都是DNA片断，如何将它们连接起来？
运载体
目的基因
限制酶切
同一种
黏性末端
黏性末端
DNA连接酶
重组DNA分子
有几种重组DNA
？
基因表达载体的构建
质粒
DNA分子
一个切口
两个黏性末端
两个切口
获得目的基因
DNA
连接酶
重组DNA分子（重组质粒）
同一种
限制酶
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。
聚焦三：基因表达载体的构建
将目的基因导入受体细胞
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。
将目的基因导入受体细胞
农杆菌转化法
基因枪法
花粉管通道法
显微注射技术
感受态法
受体细胞
植物细胞
动物细胞
原核细胞
植物肿瘤
农杆菌转化法
适用于
双子叶植物
裸子植物
适用于
单子叶植物
基因枪法
胚珠
花药
花丝
柱头
花柱
子房壁
子房
雄蕊
雌蕊
花粉管通道法
适用于
被子植物
将目的基因导入动物细胞
①方法：显微注射法
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
新性状动物
将目的基因导入微生物细胞
①原核生物特点：繁殖快、单细胞、遗传物质少
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
目的基因的表达和检测
接种实验
抗原－抗体杂交法
DNA-RNA分子杂交法
DNA分子杂交法
DNA分子杂交
采用一定的技术手段，将两种生物的DNA分子的单链放在一起，如果这两个单链具有互补的碱基序列，那么，互补的碱基序列就会结合在一起，形成杂合双链区；在没有互补碱基序列的部位，仍然是两条游离的单链。
基因探针，是一段带有检测标记，且序列已知的，与目的基因互补的核酸序列。
基因探针通过分子杂交与目的基因结合，产生杂交信号，能从浩翰的基因组中把目的基因显示出来。
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
抗原抗体杂交
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
个体生物学水平
抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等
归纳:
基因工程的基本操作程序
获取目的基因
从基因文库
利用PCR
化学方法人工合成
构建基因表达载体
目的基因、启动子、终止子、标记基因
将目的基因导入受体细胞
农杆菌转化法、显微注射法
目的基因的检测与鉴定
检测：是否插入、转录、翻译
鉴定：
练习1：(2008理综山东卷)为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。
（1）获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的
处，DNA连接酶作用于
处。（填“a”或“b”）
练习1：(2008理综山东卷)为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。
（2）将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和
法。
（3）由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用
技术，该技术的核心是
和
。
（4）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的
作探针进行分子杂交检测，又要用
方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。
答案：（1）a
a
（2）基因枪法（花粉管通道法）
（3）植物组织培养（1分）
脱分化（去分化）
再分化
（4）耐盐基因（目的基因）
一定浓度盐水浇灌（移栽到盐碱地中）
2）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
C
练习