生物選修3基因工程操作程序課件

§1.2基因工程的基本操作程序補：原核細胞的基因結(jié)構(gòu)非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點啟動子終止子RNA聚合酶能夠識別調(diào)控序列中的結(jié)合位點，并與其結(jié)合。轉(zhuǎn)錄開始后，RNA聚合酶沿DNA分子移動，并以DNA分子的一條鏈為模板合成RNA。轉(zhuǎn)錄完畢后，RNA鏈釋放出來，緊接著RNA聚合酶也從DNA模板鏈上脫落下來。補：真核細胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點內(nèi)含子

外顯子

能夠編碼蛋白質(zhì)的序列叫做外顯子

不能夠編碼蛋白質(zhì)的序列叫做內(nèi)含子啟動子終止子內(nèi)含子：外顯子：原核細胞真核細胞不同點編碼區(qū)是_____的編碼區(qū)是間隔的、_____的相同點都由能夠編碼蛋白質(zhì)的______和具有調(diào)控作用的______區(qū)組成的原核細胞與真核細胞的基因結(jié)構(gòu)比較思考編碼相同數(shù)目氨基酸的蛋白質(zhì)，原核細胞與真核細胞基因結(jié)構(gòu)一樣長嗎？連續(xù)不連續(xù)編碼區(qū)非編碼基因工程基本操作的四個步驟1、目的基因的獲取2、基因表達載體的構(gòu)建3、將目的基因?qū)胧荏w細胞4、目的基因的檢測與鑒定一、目的基因的獲取1、目的基因主要是指______________________編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因請舉出三個以上的例子2、獲取目的基因的常用方法有哪些?（1）從基因文庫中獲?。?）利用PCR技術(shù)擴增(PCR儀)（3）人工合成（DNA合成儀）目的基因是人們所需要轉(zhuǎn)移或改造的基因,獲取目的基因是實施基因工程的第一步。如蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因，還有植物的抗?。共《?、抗細菌）基因、種子貯藏蛋白的基因，以及人的胰島素基因、干擾素基因等?；蚪M文庫與部分基因文庫的關(guān)系2.基因組文庫的構(gòu)建供體細胞中的DNA許多DNA片段運載體限制酶與載體連接受體細胞產(chǎn)生特定性狀導入外源DNA擴增目的基因分離用限制酶切斷成許多片段哪些新技術(shù)能大大簡化基因工程的操作技術(shù)？1）DNA自動測序儀：2）PCR技術(shù)：對提取出來的基因進行核苷酸序列分析。使目的基因的片段在短時間內(nèi)成百萬倍地擴增。PCR技術(shù)擴增目的基因①概念：PCR全稱為_______________，是一項在生物____復制___________的核酸合成技術(shù)③條件：_______________________、_______________、___________(做啟動子)、___________.前提條件：②原理：__________④方式：以_____方式擴增，即____（n為擴增循環(huán)的次數(shù)）⑤結(jié)果：聚合酶鏈式反應(yīng)體外特定DNA片段DNA復制已知基因的核苷酸序列四種脫氧核苷酸一對引物DNA聚合酶指數(shù)2n使目的基因的片段在短時間內(nèi)成百萬倍地擴增(二)利用PCR技術(shù)擴增目的基因(三)直接人工合成通過DNA合成儀用化學方法直接人工合成DNA合成儀

根據(jù)已知的結(jié)構(gòu)基因的核苷酸序列，再通過化學方法，以單核苷酸為原料直接合成目的基因。僅限于合成核苷酸對較少的簡單基因從基因文庫中獲取利用PCR技術(shù)擴增利用化學方法人工合成一、目的基因的獲取1.用一定的_________切割質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個切口，露出____________。2.用_____________切斷目的基因，使其產(chǎn)生_________________。3.將切下的目的基因片段插入質(zhì)粒的______處，再加入適量___________，形成了一個重組DNA分子（重組質(zhì)粒）限制酶黏性末端同一種限制酶的黏性末端切口DNA連接酶相同—核心二、基因表達載體的構(gòu)建5.基因表達載體的組成：復制原點、目的基因、啟動子、終止子、標記基因它們各有什么作用?基因表達載體的構(gòu)建1）用一定的限制酶切割質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個切口，露出黏性末端。2）用限制酶切斷目的基因，使其產(chǎn)生相同的黏性末端。3）將切下的目的基因片段插入質(zhì)粒的切口處，再加入適量DNA連接酶，形成了一個重組DNA分子（重組質(zhì)粒）目的基因與運載體的結(jié)合過程，實際上是不同來源的基因重組的過程。轉(zhuǎn)化——方法將目的基因?qū)胫参锛毎麑⒛康幕驅(qū)雱游锛毎麑⒛康幕驅(qū)胛⑸锛毎r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法基因槍法花粉管通道法——顯微注射法——感受態(tài)細胞目的基因進入_________內(nèi)，并且在受體細胞內(nèi)維持_____和_____的過程受體細胞穩(wěn)定表達三、將目的基因?qū)胧荏w細胞2、將目的基因?qū)雱游锛毎?）方法：顯微注射法（2）程序：3、將目的基因?qū)胛⑸锛毎?）思考：為什么選用微生物作為受體細胞？（2）方法：受體細胞為受精卵Ca2+感受態(tài)細胞1）將細菌用CaCl2處理，以增大細菌細胞壁的通透性。2）使含有目的基因的重組質(zhì)粒進入受體細胞。3）目的基因在受體細胞內(nèi)，隨其繁殖而復制，由于細菌繁殖的速度非?？?，在很短的時間內(nèi)就能獲得大量的目的基因。將目的基因?qū)胛⑸餀z測—鑒定—①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA

上是否插入了目的基因②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)抗蟲或抗病鑒定、功能活性鑒定方法——方法——方法——DNA分子雜交分子雜交抗原抗體雜交四、目的基因的檢測與鑒定DNA分子雜交示意圖采用一定的技術(shù)手段，將兩種生物的DNA分子的單鏈放在一起，如果這兩個單鏈具有互補的堿基序列，那么，互補的堿基序列就會結(jié)合在一起，形成雜合雙鏈區(qū)；在沒有互補堿基序列的部位，仍然是兩條游離的單鏈。①從人體中克隆出胰島素基因的編碼序列(cDNA);②將cDNA前接上在大腸桿菌質(zhì)粒中，構(gòu)建成一個表達載體（含四環(huán)素抗性基因）;③將表達載體導入無四環(huán)素抗性的大腸桿菌中,然后在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)大腸桿菌.若表達載體未進入大腸桿菌,會因無抗四環(huán)素基因而死亡;若培養(yǎng)基上長出大腸桿菌,說明胰島素基因已進入了大腸桿菌中;④培養(yǎng)含有胰島素基因的大腸桿菌,收集菌體,破碎后從中提取人的胰島素.試敘述大腸桿菌如何產(chǎn)生人的胰島素過程？1.目的基因的獲?、購幕蛭膸熘蝎@取(建庫的方法：直接分離法、反轉(zhuǎn)錄法、根據(jù)已知氨基酸合成DNA法)②利用PCR技術(shù)擴增③化學方法人工合成2.構(gòu)建基因表達載體目的基因、啟動子、終止子、標記基因3.將目的基因?qū)胧荏w細胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法（植物）、顯微注射技術(shù)（動物）、微生物4.目的基因的檢測與鑒定檢測：是否插入、轉(zhuǎn)錄、翻譯鑒定：抗性鑒定、功能活性鑒定本節(jié)總結(jié)1）以下說法正確的是（）A、所有的限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列B、質(zhì)粒是基因工程中唯一的運載體C、運載體必須具備的條件之一是：具有多個限制酶切點，以便與外源基因連接D、基因控制的性狀都能在后代表現(xiàn)出來C典型例題2）不屬于質(zhì)粒被選為基因運載體的理由是A、能復制（）B、有多個限制酶切點C、具有標記基因D、它是環(huán)狀DNAD3）有關(guān)基因工程的敘述中，錯誤的是（）A、DNA連接酶將黏性末端的堿基對連接起來B、限制性內(nèi)切酶用于目的基因的獲得C、目的基因須由運載體導入受體細胞D、人工合成目的基