3.2基因工程的基本操作程序第2课时课件高二下学期生物人教版选择性必修3.pptx

基因工程基因工程的基本操作程序

【学习目标】1.阐明基因工程的原理和基本操作程序。2.针对人类生产或生活中的某一需求，选取适当的基因工程的技术和方法，尝试设计获得某一转基因产品的方案【重难点】1.将目的基因导入受体细胞的具体操作方法。2.目的基因的检测与鉴定的方法

基因表达载体的构建（核心步骤）

基因表达载体的构建（核心步骤）1.构建基因表达载体的目的：（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）使目的基因能够在受体细胞中表达和发挥作用。2.基因表达载体的组成思考：各原件的作用是什么？

基因表达载体的构建（核心步骤）注意：启动子≠密码子启动子：位置：基因的上游功能：RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA复制原点：DNA复制的起始位点标记基因：便于重组DNA分子的筛选和鉴定终止子：位置：基因的下游功能：终止转录目的基因：能控制表达所需要的特殊性状目的基因插入到启动子和终止子之间

基因表达载体的构建（核心步骤）项目启动子终止子起始密码子终止密码子本质位置功能启动子、终止子、起始密码子、终止密码子对比RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA翻译的起始信号(编码氨基酸)使转录在所需要的地方停下来翻译的结束信号(不编码氨基酸)目的基因上游mRNA尾端mRNA首端目的基因下游DNADNAmRNAmRNA

基因表达载体的构建（核心步骤）3.基因表达载体的构建过程：①用一定的限制酶切割载体，使其出现一个切口②用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割含有目的基因的DNA片段③将切下的目的基因片段拼接到载体的切口处，再加入适量DNA连接酶，形成了一个重组DNA分子基因表达载体

基因表达载体的构建（核心步骤）质粒抗生素抗性基因SmaⅠBamHⅠHindⅢEcoRⅠ图1EcoRⅠEcoRⅠ目的基因BamHⅠHindⅢ外源DNA图2（1）构建基因表达载体时，能否用SmaⅠ限制酶切割质粒？为什么？不能；因为SmaⅠ切割会破坏质粒的抗生素抗性基因（抗生素抗性基因是质粒上的标记基因，若被破坏，无法进一步筛选重组DNA分子）

基因表达载体的构建（核心步骤）质粒抗生素抗性基因SmaⅠBamHⅠHindⅢEcoRⅠ图1EcoRⅠEcoRⅠ目的基因BamHⅠHindⅢ外源DNA图2（2）若只用EcoRⅠ限制酶切质粒和外源DNA，则构建基因表达载体时会出现哪些结果？质粒自身环化正向连接反向连接目的基因多拷贝与质粒连接

基因表达载体的构建（核心步骤）质粒抗生素抗性基因SmaⅠBamHⅠHindⅢEcoRⅠ图1EcoRⅠEcoRⅠ目的基因BamHⅠHindⅢ外源DNA图2（3）为避免出现上述情况可以选择什么限制酶对质粒和外源DNA进行切割？使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA双酶切法优点：①避免质粒自身环化②有利于载体与目的基因正向连接，避免反向连接

基因表达载体的构建（核心步骤）4.限制酶的选择原则（1）不破坏目的基因：切点应位于目的基因两端，如图甲中可选择PstⅠ，而不选择SmaⅠ至少要保留一个标记基因，以用于重组DNA的鉴定和筛选。（2）保留标记基因、启动子、终止子、复制原点：所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中不选择SmaⅠ

基因表达载体的构建（核心步骤）（3）确保出现相同黏性末端原则：切割目的基因与质粒所选的限制酶应产生相同的黏性末端①可以选择与切割目的基因相同的限制酶切割质粒，如图中PstⅠ②为避免目的基因和质粒自身环化和随意连接（或为了保证目的基因和质粒发生定向连接），应使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图也可选择PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶。

将目的基因导入受体细胞

将目的基因导入受体细胞根据受体细胞和载体的不同，所采用的导入方法也不同1.植物细胞①用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入子房中②在植物受粉后的一定时间内，剪去柱头，将DNA溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借助花粉管通道进入胚囊受体细胞：受精卵或体细胞（1）花粉管通道法（我国科学家独创）

将目的基因导入受体细胞（2）农杆菌转化法①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实质是基因重组a.能在自然条件下侵染双子叶植物和裸子植物，而对大多数单子叶植物没有侵染能力b.农杆菌细胞内含有Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T-DNA（可转移的DNA）转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上③利用农杆菌进行转化的思路：②农杆菌特点：受体细胞：受精卵或体细胞将目的基因插入Ti质粒的T-DNA中，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞

将目的基因导