人教版选修3 专题1 1.2基因工程的基本操作程序 （共44张PPT）.ppt

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 增大细胞壁的通透性 1、基因工程中科学家常用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞，原因是 A．结构简单、操作方便 B．繁殖速度快 C．遗传物质含量少、简单 D．性状稳定、变异少 2、基因工程常用的受体细胞有 ①大肠杆菌 ②枯草杆菌 ③支原体 ④动植物细胞 A．①②③④ B．①②③ C．②③④ D．①②④ B D 3、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 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 （一）目的基因的提取 目的基因：主要是指___________________ 。 获取方法： 1、____________中获取目的基因 2、 PCR反应扩增DNA 2、人工合成法：如果基因比较小，核苷酸序列又已知，也可以通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成。 基本操作步骤 从基因文库 编码蛋白质的结构基因 从基因文库中获取目的基因 什么是基因文库？ 什么是基因组文库？ 什么是部分基因文库？ 怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因？ 目的基因的有关信息与什么相联系？ 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 （如cDNA文库） 一种生物所有的基因 一种生物的一部分基因 基因文库的构建过程 基因组文库 限制酶 供体细胞的 全部DNA 大量DNA 片段 拼接到载体上 导入受体细胞扩增 目的基因的mRNA 单链DNA (cDNA） 双链DNA (即目的基因) 反转录 合成 1）反转录法： 以目的基因转录成的mRNA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。 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 ： cDNA： 非编码区 非编码区 编码区 RNA聚合酶结合位点 外显子 内含子 终止子 基因的结构 启动子 原核 真核 一个典型的原核细胞基因结构示意图 编码区:组成基因的核苷酸序列可以分为不同的区段,有的区段能够转录为相应的信使RNA，进而指导蛋白质的合成，这样的区段叫做编码区。 非编码区：有的区段不能转录为信使RNA，也就是说不能编码蛋白质，这样的区段叫做非编码区。 一个典型的真核细胞基因结构示意图 真核细胞基因结构的主要特点是： 编码区是间隔的、不连续的。 能够编码蛋白质的序列叫做外显子， 一般不能够编码蛋白质的序列叫做内含子。 2.PCR技术—多聚酶链式反应（体外） 原理： 前提： 条件： PCR扩增仪 DNA双链复制的基本原理 一段已知目的基因的核苷酸序列 四种脱氧核苷酸（dNTP） 一对引物 热稳定DNA聚合酶(Taq酶） DNA的两条链为模板 温度控制 方式： 以_____形式扩增，即____（n为扩增循环的次数） 指数 2n 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 需要提供合成模板； 合成的方向都是5’→3’。 DNA聚合酶不能起始新的DNA链，必须要有引物提供3’-OH； 核糖 脱氧核糖 5/ 3/ G—G T—C 3/ 5/ G—A C—C 5/ 3/ 引物Ⅱ G—G 1.目的基因DNA受热变性，解链； 2.引物与单链互补结合； 3.合成链在DNA聚合酶作用下进行延伸。 5/ 3/ A—G 引物Ⅰ 利用PCR技术扩增目的基因 胞内DNA复制与PCR技术的比较： 胞内DNA复制 PCR 解旋 解旋酶，边解旋边复制 酶 解旋酶/DNA聚合酶 模板 DNA母链 引物 RNA 能量+原料 dNTP 温度 最适温度 高温变性 Taq DNA聚合酶 DNA母链 dNTP 3个温度 DNA或RNA 1.下表关于基因工程中有关基因操作 的名词及对应的内