2020-2021学年高二下学期生物人教版选修3 1.2基因工程的基本操作程序课件（45张ppt）

(课件网) 目的基因的获取 基因表达载体的构建（核心） 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定 基因工程的基本操作程序 一、目的基因的获取 目的基因： 1、编码蛋白质的基因 2、具有调控作用的因子 抗逆性相关的基因 优良品质相关的的基因 生物药物及保健品相关的基因 毒物降解相关的基因 ··· 人们所需要转移或者改造的基因 一、目的基因的获取 一、目的基因的获取 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 一、目的基因的获取 一、目的基因的获取 1.从基因文库中获取目的基因 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。 一、目的基因的获取 一、目的基因的获取 部分基因文库： 基因组文库： 含有一种生物的全部基因 只包含了一种生物的部分基因，如cDNA文库 与载体连接 导入受体菌群 DNA 聚合酶 与载体连接 导入受体 菌群 用适当 限制酶切割 ①基因组文库的构建 提取某生物 全部DNA 许 多 DNA片段 该生物的 基因组文库 ②cDNA文库的构建—mRNA反转录形成 mRNA 逆转录酶 杂交双链 核酸酶H 单链DNA 双链DNA 该生物的 cDNA文库 (cDNA) 一、目的基因的获取 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 部分可以 思考：如何从基因文库中得到所需要的基因？ 依据：目的基因的有关信息。 如： 基因翻译产物蛋白质等特性 基因的转录产物mRNA 基因在染色体上的位置 基因的功能 一、目的基因的获取 一、目的基因的获取 2.利用PCR技术扩增目的基因 PCR———多聚酶链式反应 是一项生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。通过此技术，可获取大量的目的基因。 PCR扩增仪 DNA双链复制 一段已知目的基因的核苷酸序列 模板DNA 原理： 前提： 原料: 引物（一小段单链DNA） DNA聚合酶 四种脱氧核苷酸 能量 热稳定 （Taq酶） 以_____方式扩增， 即____（n为扩增循环的次数） 指数 2n 扩增形式 在短时间内大量扩增目的基因 扩增结果 过程： 变性 90-95℃ 退火55-60℃ 延伸 70-75℃ PCR技术 延伸：加热至70～75℃ Taq酶以目的基因为模板，从引物开始，合成互补的新DNA链 变性 退火 延伸 变性：加热至90～95℃ 双链DNA解链成单链DNA 退火：冷却至55～60℃ 引物结合到互补DNA链上 一、目的基因的获取 一、目的基因的获取 3.人工合成 当基因比较小、蛋白质的氨基酸序列可以测得或核苷酸序列已知时，可采用此种方法。 通过DNA合成仪用化学方法人工合成 一、目的基因的获取 一、目的基因的获取 蛋白质的 氨基酸顺序 mRNA 核苷酸序列 基因的核苷酸序列 目的 基因 推测 DNA合成仪 推测 合成 反转录法 化学合成法 一、目的基因的获取 一、目的基因的获取 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 目的基因比较小，核苷酸序列又已知 目的基因的核苷酸序列已知 目的基因的核苷酸序列不完全已知 二、基因表达载体的构建 ———基因工程的核心 二、基因表达载体的构建 载体与表达载体有什么区别？ 为什么要有“表达载体的构建”这一步？ 单独的DNA片段─目的基因是不能稳定遗传的。 构建表达载体可以使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能表达和发挥作用。 基因表达载体的构建过程 质粒 DNA分子 限制酶切割 两个切口 获得目的基因 DNA连接酶连接 重组DNA分子（重组质粒） 同一种 一个切口 两个黏性末端 二、基因表达载体的构建 ———基因工程的核心 二、基因表达载体的构建 复制原点是整个载体的复制起点 复制原点： 二、基因表达载体的构建 ... ...