选修3-12基因工程的基本操作程序ppt课件.ppt

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1、专题1基因工程1.2基因工程的基本操作程序基因工程的基本操作的四个步骤1、目的基因的获取2、基因表达载体的构建3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测与鉴定一、目的基因的获取1、目的基因：2、获取目的基因的常用方法？（1）从基因文库中获取（2）利用PCR技术扩增（3）人工合成主要是指编码蛋白质的基因（1）从基因文库中获取目的基因基因文库基因组文库部分基因文库（如cDNA文库）将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，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。基因文库提取某种生物的全部DNA用适当的限制酶切割多个DNA片段将DNA片段与载体

2、连接导入受体菌中储存基因组文库含有一种生物的全部基因某种生物某发育时期的mRNA单链DNA双链cDNA导入受体菌中储存与载体连接cDNA文库逆转录酶DNA聚合酶只包含了一种生物的部分基因cDNA文库的构建P10基因组文库和部分基因文库的比较小大无有无有某种生物的部分基因某种生物的全部基因可以部分基因可以补充知识：真核细胞的基因结构非编码区非编码区编码区编码区上游编码区下游与RNA聚合酶结合位点启动子终止子启动子：位于基因首端一段能与RNA聚合酶结合并能起始mRNA合成的序列。没有启动子，基因就不能转录。终止子：位于基因的尾端的一段特殊的DNA片段，它能阻碍RNA聚合酶的移

3、动，并使其从DNA模板链上脱离下来，使转录终止。非编码区非编码区编码区编码区上游编码区下游启动子终止子外显子内含子能够编码蛋白质的序列叫做外显子不能够编码蛋白质的序列叫做内含子内含子：外显子：补充知识：真核细胞的基因结构非编码区非编码区编码区编码区上游编码区下游与RNA聚合酶结合位点启动子终止子补充知识：原核细胞的基因结构与真核细胞的基因结构相似，但编码区是连续的，都能够编码蛋白质，没有外显子和内含子之分。编码区外显子内含子转录、加工修饰mRNAP10基因组文库和部分基因文库的比较小大无有无有某种生物的部分基因某种生物的全部基因可以部分基因可以PCR全称为多聚酶链式反应，

4、是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。②原理：DNA复制①概念：③前提条件：④原料：⑤方式：⑥结果：（2）利用PCR技术扩增目的基因过程：变性、退火、延伸三步曲1、变性：加热至90～95℃，双链DNA(含目的基因）解链成为两条单链DNA；2、退火：冷却至55～60℃，引物与单链DNA结合；3、延伸：加热至70～75℃，单链DNA在DNA聚合酶（Taq酶）作用下作为模板链合成与其互补的新DNA链。（2）利用PCR技术扩增目的基因Taq酶是从水生栖热菌Taq中分离出的具有热稳定性的DNA聚合酶。对于PCR的应用有里程碑的意义，PCR循环包括变性（90°C左右）、退

5、火（50°C左右）、延伸（70°C左右），每一步对温度的要求都不一样，多数酶在高温时即变性失活，然而该酶可以耐受90℃以上的高温而不失活，所以不需要每个循环加酶，使PCR技术变得非常简捷。同时也大大降低了成本，PCR技术得以大量应用，并逐步应用于临床。了解Taq酶又名引子。是一小段单链DNA或RNA，作为DNA复制的起始点。引物：②原理：DNA复制①概念：③前提条件：已知基因的核苷酸序列，以便根据这段序列合成引物。④原料：⑤方式：⑥结果：获得大量目的基因模板DNA、引物、Taq酶（热稳定DNA聚合酶）、四种脱氧核苷酸指数方式扩增，即2n为扩增循环的次数PCR全称为多聚酶链

6、式反应，是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。（2）利用PCR技术扩增目的基因如果基因比较小，核苷酸序列又知道，也可以通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成。DNA合成仪（3）化学方法人工合成目的基因从基因文库中获取利用PCR技术扩增利用化学方法人工合成归纳：获取目的基因的方法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

7、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:二、基因表达载体的构建（基因工程的核心）1、目的：(1)使目的基因在受体细胞中稳定存在并可以遗传给下一代；(2)使目的基因能够表达和发挥作用。2、基因表达载体的组成成分目的基因质粒（复制原点、标记基因）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片段，能终止mRNA的转录。标记基因：其作用是为了鉴别受体细胞中是