(人教版)高二生物《基因工程的基本操作程序》PPT课件

答案：（1）a a （2）基因枪 法（花粉管通道法） （3）植物组织培养（1分） 脱分化 （去分化） 再分化 （4）耐盐基因（目的基因） 一定 浓度盐水浇灌（移栽到盐碱地中）
练习
1）以下说法正确的是 （C ）
A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷 酸序列 B、质粒是基因工程中唯一的运载体
C、运载体必须具备的条件之一是：具有多 个限制酶切点，以便与外源基因连接 D、基因控制的性状都能在后代表现出来
3、人工合成法：
基因较小，核苷酸序列已知，可以 利用DNA合成仪人工合成
二、基因表达载体的构建
——基因工程的核心
1、目的：
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 基因能够表达和发挥作用。
所需物质：
它们各自 的作用是 什么?
2、基因表达载体的组成：
复制原点+目的基因+启动子+终止子+标记基因
1. 获取目的基因 从基因 利用PCR 化学方法人工合成
2. 构建基因表达载体
目的基因、启动子、终止子、标记基因
3. 将目的基因导入受体细胞
农杆菌转化法、显微注射法
4. 目的基因的检测与鉴定
检测：是否插入、转录、翻译 鉴定：
练习1：(2008理综山东卷)为扩大可耕地面积， 增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利 用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出 了耐盐水稻新品系。 （1）获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所 用的限制性内切酶作用于图中的 处， DNA连接酶作用于 处。（填“a”或 “b”）
1、将目的基因导入植物细胞的方法：
（1）农杆菌转化法
①农杆菌特点：
易感染双子叶植物和裸子植物，对大多 数单子叶植物没有感染能力
②原理：Ti质粒上的T---DNA可以转 移到受体细胞，并整合到受体细胞染 色体的DNA上。
③过程：
④优点
（2）基因枪法 （3）花粉管通道法
2、将目的基因导入动物细胞 ①方基因的有关信息。 如：根据基因的核苷酸序列
基因的功能
基因在染色体上的位置 基因的转录产物mRNA 基因翻译产物蛋白质等特性
2、利用PCR技术扩增目的基因
聚合酶链式反应 ① 概念：PCR全称为_______________，是一项 特定DNA片段 体外 在生物____复制___________的核酸合成技术 DNA复制 ②原理：__________ 已知基因的核苷酸序列 ③条件：_______________________、 四种脱氧核苷酸 一对引物 _______________、___________ 、 DNA聚合酶 ___________.前提条件： 指数 2n ④方式：以_____方式扩增，即____（n为扩增循 环的次数） ⑤结果： 使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增
它们各自 的作用是 什么?
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片断，能终 止mRNA的转录 标记基因的作用是为了鉴别 受体细胞中是否含有目的基 因，从而将有目的基因的细 胞筛选出来
目的基因表达载体提纯 显微注射 受精卵 取卵（受精卵） 新性状动物
3、将目的基因导入微生物细胞 ①原核生物特点：繁殖快、单细胞、遗传物质少 ②方法：
用Ca2+处理细胞 感受态细胞 表 达载体与感受态细胞混合 感受态 细胞吸收DNA分子
四、目的基因的检测与鉴定
——检查是否成功
（一）、检测 1、检测转基因生物染色体的DNA上是否插入 了目的基因
三将目的基因导入受体细胞
受体细胞 目的基因进入_________内，并且在 （一）转化： 稳定 表达 受体细胞内维持_____和_____的过程 将目的基因导入 植物细胞 农杆菌转化法 基因枪法 花粉管通道法
（二）方法
将目的基因导入 ——显微注射法 动物细胞 将目的基因导入 ——感受态细胞 微生物细胞
1.2 基因工程基本操作的四个步骤 一、目的基因的获取
二、基因表达载体的构建
三、将目的基因导入受体细胞
四、目的基因的检测与鉴定
一、目的基因的获取
请阅读P9第一和二两段
编码蛋白质的结构基因 (一)、目的基因主要是______________________
请举出三个以上的例子 （二）、获转 录成的信使RNA为模 板，反转录成互补 的单链DNA，然后在 酶的作用下合成双 链DNA，从而获得所 需的基因。
目的基因的mRNA
反转录酶
单链DNA
DNA聚合酶 双链DNA (目的基因)③基因组和部分基因组(cDNA)比较
怎样从基因中得 到我们所需的目的基 因呢?1、从基因中获取目的基因（1）.基因
将含有某种生物不同基因的许多 DNA片断，导入到受体菌的群体中， 各个受体基因 （如:cDNA）（2）.基因的构建方法
①基因组的构建通Байду номын сангаас对受 体菌的培 养而储存 基因
（1）方法: （2）过程: DNA分子杂交
①.首先取出转基因生物的基因组DNA
②.用含目的基因的DNA片段用放射性同位素 等作标记,以此做探针
③.使探针和转基因生物的基因组杂交,若显 示出杂交带,表明染色体已插入染色体DNA中
归纳步骤
DNA分子杂交示意图
采用一定的技术手段，将两种生物的DNA分 子的单链放在一起，如果这两个单链具有互补 的碱基序列，那么，互补的碱基序列就会结合 在一起，形成杂合双链区；在没有互补碱基序 列的部位，仍然是两条游离的单链。 P15思考与探究
启动子
与RNA聚合酶 结合位点
编码区下游
终止子
外显子
内含子
外显子： 能够编码蛋白质的序列叫做外显子 内含子： 不能够编码蛋白质的序列叫做内 含子
真核 细胞 的 基因 结构
编码区
外显子：能编码蛋白质的序列 内含子：不能编码蛋白质的序列
非编码区：有调控作用的核苷酸序列， 包括位于编码区上游的RNA 聚合酶结合位点（启动子）。 非编码序列： 包括非编码区和内含子
练习1：(2008理综山东卷)为扩大可耕地面积，增 加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备 受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐 水稻新品系。 （2）将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方 法有农杆菌转化法和 法。 （3）由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要 利用 技术，该技术的核心是 和 。 （4）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既 要用放射性同位素标记的 作探针进行分子杂交 检测，又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株 的耐盐性。
3、原核细胞与真核细胞的基因结构比较
原核细胞 编码区是 _____的 连续 真核细胞 编码区是间隔的、 _____的 不连续
不同点 相同点
编码区 都由能够编码蛋白质的______和具有 调控作用的______区组成的 非编码
思 编码相同数目氨基酸的蛋白质，原核 考 细胞与真核细胞基因结构一样长吗？
B、目的基因与运载体结合
C、将目的基因导入受体细胞
D、目的基因的检测和表达
练习
4）有关基因工程的叙述正确的是 （ D ）
A、限制酶只在获得目的基因时才用 B、重组质粒的形成在细胞内完成 C、质粒都可作为运载体
D、蛋白质的结构可为合成目的基因提供 资料
练习
5）基因工程是在DNA分子水平上进行设计 施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行 碱基互补配对的步骤是 （C ） A、人工合成目的基因
非编码区 编码区上游 启动子
原核 细胞 的 基因 结构
编码区
非编码区 编码区下游 终止子
编码区 ：能转录相应的信使RNA，能 编码蛋白质 非编码区 ①不能转录为信使RNA，不能 编码蛋白质。
②有调控遗传信息表达的核 苷酸序列.包括启动子和终止子
2、真核细胞的基因结构
非编码区 编码区 非编码区
编码区上游
⑥过程：
a、DNA变性（90℃-95℃）：双链DNA模板 氢键 在热作用下，_____断裂，形成___________ 单链DNA
b、退火（复性55℃-65℃）：系统温度降低，引 双链 物与DNA模板结合，形成局部________。 c、延伸（70℃-75℃）：在Taq酶的作用下， DNA链 合成与模板互补的________。
2、检测目的基因是否转录出了mRNA ①方法:
分 子 杂 交
②过程: 用上述探针和转基因生物的mRNA杂交,若 出现杂交带,表明目的基因转录出了mRNA
3、检测目的基因是否翻译成蛋白质
方法: 抗原抗体杂交
（二）、鉴定（个体生物学水平） 抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等
归纳步骤
归纳: 基因工程的基本操作程序
1、原核细胞的基因结构 非编码区 编码区上游 启动子 编码区 非编码区 编码区下游 终止子
与RNA聚合酶结合位点
RNA聚合酶:能够识别启动子上结合位点的一种 蛋白质.
RNA聚合酶能够识别调控序列中的结合位点， 并与其结合。 转录开始后，RNA聚合酶沿DNA分子移动，并 以DNA分子的一条链为模板合成RNA。 转录完毕后，RNA链释放出来，紧接着RNA聚 合酶也从DNA模板链上脱落下来。
1、原核细胞的基因结构 非编码区 编码区上游 启动子 编码区 非编码区 编码区下游 终止子
与RNA聚合酶结合位点
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片断， 能终止mRNA的转录
练习
2）不属于质粒被选为基因运载体的理由是
A、能复制 B、有多个限制酶切点 C、具有标记基因 （ D）
D、它是环状DNA