人教版教學(xué)課件高二生物(基因工程的基本操作程序)

1、人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) 人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) 目的基因的檢測與鑒定目的基因的檢測與鑒定 基因工程的基本操作程序的步驟：基因工程的基本操作程序的步驟： 目的基因的獲取目的基因的獲取 基因表達載體的構(gòu)建基因表達載體的構(gòu)建 將目的基因?qū)胧荏w細胞將目的基因?qū)胧荏w細胞 人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) 1 1、什么是目的基因？、什么是目的基因？ 2 2、獲取目的基因的方法有哪些？其操、獲取目的基因的方法有哪些？其操 作過程分別是怎樣的？作過程分別是怎樣的？ 人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) 一、目的基因的獲

2、取一、目的基因的獲取 人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) 從從基因文庫基因文庫中獲取目的基因中獲取目的基因 基因文庫：基因文庫： 將含有某種生物不同基因的許多將含有某種生物不同基因的許多DNADNA 片斷，導(dǎo)入到片斷，導(dǎo)入到中，各個中，各個 受體菌分別含有這種生物的不同基因，受體菌分別含有這種生物的不同基因， 稱為基因文庫。稱為基因文庫。 基因文庫基因文庫 基因組文庫基因組文庫 部分基因文庫部分基因文庫 （如（如cDNAcDNA文庫）文庫） 人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) 基因文庫的構(gòu)建過程基因文庫的構(gòu)建過程 基基 因因 組組 文文 庫庫 限制酶限制酶 供體

3、細胞的供體細胞的 全部全部DNA 大量大量DNA 片段片段 拼接到載體上拼接到載體上 導(dǎo)入受體細胞擴增導(dǎo)入受體細胞擴增 人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) 基因文庫的構(gòu)建過程基因文庫的構(gòu)建過程 mRNAmRNA單鏈單鏈DNADNA 雙鏈雙鏈DNADNA 逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄 cDNA文庫文庫 人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) 依據(jù)目的基因的有關(guān)信息。依據(jù)目的基因的有關(guān)信息。 如：根據(jù)基因的核苷酸序列如：根據(jù)基因的核苷酸序列 基因在染色體上的位置基因在染色體上的位置 基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNAmRNA 基因翻譯產(chǎn)物蛋白質(zhì)等特性?；蚍g產(chǎn)物蛋白質(zhì)等特性。 從從

4、基因文庫基因文庫中獲取目的基因中獲取目的基因 人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) 人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) PCRPCR的全稱：的全稱： 聚合酶鏈式反應(yīng)聚合酶鏈式反應(yīng) PCRPCR的原理：的原理： DNADNA復(fù)制復(fù)制 PCRPCR技術(shù)擴增目的基因技術(shù)擴增目的基因的前提條件：的前提條件： 要有一段已知的目的基因的核苷酸序列。要有一段已知的目的基因的核苷酸序列。 人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) 模板模板 原料原料 引物引物 酶酶 控制溫度控制溫度 目的基因目的基因DNADNA 四種脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸 如單鏈如單鏈DNADNA分子

5、片段分子片段 耐熱的耐熱的DNADNA聚合酶聚合酶 PCRPCR儀自動調(diào)控儀自動調(diào)控 PCRPCR的條件：的條件： 人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) PCRPCR的過程：的過程： 變性變性(90-95)(90-95) 復(fù)性復(fù)性(55-60)(55-60) 延伸延伸(70-75)(70-75) 人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) 條件：條件：基因較小，核苷酸序列已知。基因較小，核苷酸序列已知。 人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) 用切目的基因相用切目的基因相 同的限制性內(nèi)切同的限制性內(nèi)切 酶切割質(zhì)粒酶切割質(zhì)粒 人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的

6、基本操作程序) 人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) 目的基因目的基因 人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) 1 1、基因表達載體的組成、基因表達載體的組成 目的基因目的基因 啟動子啟動子: 終止子終止子: 標記基因等標記基因等 一段有特殊結(jié)構(gòu)的一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNADNA片段。片段。 位于基因的首端。位于基因的首端。 一段有特殊結(jié)構(gòu)的一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNADNA片段。片段。 位于基因的尾端。位于基因的尾端。 人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) 啟動子的作用：啟動子的作用： 終止子作用：終止子作用： 使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停止使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停止。

7、 標記基因作用：標記基因作用： 是為了鑒別受體細胞中是否含有目的基是為了鑒別受體細胞中是否含有目的基 因，從而將有目的基因的細胞篩選出來，因，從而將有目的基因的細胞篩選出來， 如青霉素基因。如青霉素基因。 是是RNARNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，有了它才聚合酶識別和結(jié)合的部位，有了它才 能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNAmRNA，最終獲得蛋白質(zhì)。，最終獲得蛋白質(zhì)。 人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) 2 2、基因表達載體的構(gòu)建目的：、基因表達載體的構(gòu)建目的： a.a.使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在， 并且可以遺傳給下一代。并且可以遺傳給下一

8、代。 b.b.使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。 人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) 三、目的基因?qū)胧荏w細胞三、目的基因?qū)胧荏w細胞 1 1、什么是轉(zhuǎn)化？、什么是轉(zhuǎn)化？ 2 2、目的基因?qū)胫参锛毎Ｓ玫姆椒?、目的基因?qū)胫参锛毎Ｓ玫姆椒?是什么？具體過程是怎樣的？是什么？具體過程是怎樣的？ 3 3、目的基因?qū)雱游锛毎Ｓ玫姆椒?、目的基因?qū)雱游锛毎Ｓ玫姆椒?是什么？基本操作程序是怎樣的？是什么？基本操作程序是怎樣的？ 4 4、目的基因?qū)氪竽c桿菌的方法是怎、目的基因?qū)氪竽c桿菌的方法是怎 樣的？鈣離子有什么作用？樣的？鈣離子有什么作用？ 人教

9、版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) 轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化 目的基因進入受體細胞內(nèi)，并且在受目的基因進入受體細胞內(nèi)，并且在受 體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程。體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程。 三、目的基因?qū)胧荏w細胞三、目的基因?qū)胧荏w細胞 人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) 1.1.目的基因?qū)胫参锛毎康幕驅(qū)胫参锛毎?常用的方法常用的方法: : 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉基因槍法、花粉 管通道法管通道法 農(nóng)桿菌的特點農(nóng)桿菌的特點: : a.a.易感染雙子葉植物和祼子植物。易感染雙子葉植物和祼子植物。 b.b.具有趨化性。具有趨化性。 c.Tic.Ti質(zhì)粒上的質(zhì)

10、粒上的T-DNAT-DNA可轉(zhuǎn)移到受體細胞，可轉(zhuǎn)移到受體細胞， 并整合到受體細胞染色體的并整合到受體細胞染色體的DNADNA上上 三、目的基因?qū)胧荏w細胞三、目的基因?qū)胧荏w細胞 人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) 三、目的基因?qū)胧荏w細胞三、目的基因?qū)胧荏w細胞 1.1.目的基因?qū)胫参锛毎康幕驅(qū)胫参锛毎?農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的導(dǎo)入過程農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的導(dǎo)入過程: : 構(gòu)建基因表達載體構(gòu)建基因表達載體 轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)入 農(nóng)桿菌農(nóng)桿菌 植物細胞植物細胞 導(dǎo)入導(dǎo)入 穩(wěn)定維持和表達穩(wěn)定維持和表達 人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) . .目的基因?qū)雱游锛毎康幕驅(qū)雱游锛毎?

11、常用的方法常用的方法: : 顯微注射技術(shù)顯微注射技術(shù) 操作程序：操作程序： 三、目的基因?qū)胧荏w細胞三、目的基因?qū)胧荏w細胞 a.a.先提純含目的基因的表達載體先提純含目的基因的表達載體 b.b.從動物體內(nèi)取出卵從動物體內(nèi)取出卵( (受精卵）受精卵） c.c.顯微注射儀進行顯微注射顯微注射儀進行顯微注射 d.d.將含目的基因的受精卵移植到輸卵將含目的基因的受精卵移植到輸卵 管或子宮中發(fā)育成新個體管或子宮中發(fā)育成新個體 人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) 3.3.目的基因?qū)胛⑸锛毎康幕驅(qū)胛⑸锛毎?原核生物的特點原核生物的特點: : 繁殖快，多為單細胞，遺傳物質(zhì)相對較繁

12、殖快，多為單細胞，遺傳物質(zhì)相對較 少。少。 大腸桿菌的轉(zhuǎn)化過程大腸桿菌的轉(zhuǎn)化過程: : 用用CaCa2+ 2+處理細胞 處理細胞 增加細胞壁的透性，增加細胞壁的透性， 與細胞膜無關(guān)與細胞膜無關(guān) 三、目的基因?qū)胧荏w細胞三、目的基因?qū)胧荏w細胞 感受態(tài)細胞感受態(tài)細胞 重組表達載體重組表達載體DNADNA分子與感受態(tài)細胞混合分子與感受態(tài)細胞混合 感受態(tài)細胞吸收感受態(tài)細胞吸收DNADNA分子分子 人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) 四、目的基因的檢測與鑒定四、目的基因的檢測與鑒定 1 1、導(dǎo)入目的基因后需要檢測哪些方面？、導(dǎo)入目的基因后需要檢測哪些方面？ 各采取什么方法？各采取什么方

13、法？ 2 2、什么是、什么是DNADNA分子探針？檢測時的分子探針？檢測時的DNADNA探探 針通過什么原理來檢測目的基因和相針通過什么原理來檢測目的基因和相 應(yīng)的應(yīng)的mRNAmRNA？ 3 3、利用抗體抗原雜交檢測的原理是什、利用抗體抗原雜交檢測的原理是什 么？么？ 人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) 1.1.目的基因是否插入受體細胞染色體的目的基因是否插入受體細胞染色體的 DNADNA上上 目的基因的檢測內(nèi)容和方法目的基因的檢測內(nèi)容和方法 檢測方法檢測方法: :DNADNA分子雜交技術(shù)分子雜交技術(shù) DNADNA探針：探針： 用放射性同位素等作標記的含有用放射性同位素等作標記

14、的含有 目的基因的目的基因的DNADNA片段。片段。 四、目的基因的檢測與鑒定四、目的基因的檢測與鑒定 人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) 2.2.目的基因是否轉(zhuǎn)錄出目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNAmRNA 目的基因的檢測內(nèi)容和方法目的基因的檢測內(nèi)容和方法 檢測方法檢測方法: :分子雜交技術(shù)分子雜交技術(shù) 用用DNADNA探針與探針與mRNAmRNA雜交。雜交。 四、目的基因的檢測與鑒定四、目的基因的檢測與鑒定 人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) 目的基因的檢測內(nèi)容和方法目的基因的檢測內(nèi)容和方法 檢測方法檢測方法: : 抗原抗原抗體雜交抗體雜交 3.3.目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì)目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì) 四、目的基因的檢測與鑒定四、目的基因的檢測與鑒定 人教版教學(xué)課件高二生物(基因工 程的基本操作程序) 4 4、個體生物學(xué)水平的鑒定、個體生物學(xué)水平的鑒定 四、目的基因的檢測