选修三基因工程复习优秀课件

RNA聚合酶识别 驱动目的基因 和结合的位点 转录出mRNA 启动子 插 入 基 因 终止子 使目的基因 的转录停止
抗生素 抗性基因 复制原点
基因表达载体模式图
原核基因结构
对编码区的编码 起调控作用
编码蛋白质的序列
非编码区 启动子
编码区
非编码区 终止子
对编码区的编码 起调控作用
RNA聚合酶 结合位点
第三步：将目的基因导入受体细胞
（1）概念：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维 持稳定和表达的过程，称为转化。 （2）常用的转化方法 ①导入植物细胞：农杆菌转化法 基因枪法
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花粉管通道法 ③导入微生物细胞
②导入动物细胞：显微注射技术（最多、最有效）。 ⅰ.原核生物的特点：繁殖快，多为单细胞，遗传物质相对较少。
4.为什么要有“目的基因的检测与鉴定”这一步？
因为目的基因是否真正插入受体细胞的DNA中，是否能够在受体细胞中稳定 遗传和正确表达，只有通过检测、鉴定才能得知。
第一步：获取目的基因①从基因中获取目的基因。阅读P9 图1—7
②利用PCR技术扩增目的基因。
③人工合成目的基因。 与DNA复制的不同： a.需要两种不同的引物 （不需要 ） b.高温解链 （解旋酶 ）
TACGGTCATGTCGCATGCTAG ATGCCAGTACAGCGTACGATC 目的基因片段
GACATAGCTACA CTGTATCGATGT 非目的基因片段
GTACAGCGTA 基因探针
1.作为基因工程表达载体，只需含有目的基因就可以 完成任务吗？为什么？
不可以。因为目的基因在表达载体中得到表达并发挥作用，还 需要有其他控制元件，如启动子、终止子和标记基因等。必须构建 上述元件的主要理由是： （1）生物之间进行基因交流，只有使用受体生物自身基因的启动 子才能比 入受体生物中无法转录； （3）目的基因是否导入受体生物中需要有筛选标记； （4）为了增强目的基因的表达水平，往往还要增加一些其他调控 元件，如增强子等； （5）有时需要确定目的基因表达的产物存在于细胞的什么部位， 往往要加上可以标识存在部位的基因（或做成目的基因与标识基因 的融合基因），如绿色荧光蛋白基因等。

细胞内维持稳定和表达的过程。 • ②受体细胞种类不同，导入方法不同。
受体细 胞种类
方法
①农杆菌转化法：目的基因插入Ti质 粒的T－DNA→转入农杆菌→导入植 植物细 物细胞→稳定维持和表达 胞 ②基因枪法
③花粉管通道法
受体细 胞种类
动物细 胞
微生物 细胞
方法
显微注射法：目的基因的表达载体提 纯→取卵(受精卵)→显微注射→受精卵 发育→新性状动物 Ca2＋处理受体细胞→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
• (1)目的基因的获取 • ①从基因中获取目的基因 • 优点：有了基因，就可以随时从中提取
所需要的目的基因，引入受体细胞使之表达。
• ②人工合成目的基因
• ③利用PCR技术扩增目的基因
• a．PCR：是一项在生物体外复制特定DNA 片段的核酸合成技术。PCR扩增是获取目 的基因的一种非常有用的方法，也是进行分 子鉴定和检测的一种很灵敏的方法。
• C．①③④
D．②③⑤
• 【答案】 C
• 2．(2009年南通调研)下列关于基因 表达载体构建的相关叙述，不正确的
是
()
• A．需要限制酶和DNA连接酶
• B．必须在细胞内进行
• C．抗生素抗性基因可作为标记基因
• D．启动子位于目的基因的首端
• 【答案】 B
• (3)将目的基因导入受体细胞 • ①目的：目的基因进入受体细胞内并在受体
【例1】 (2010·江苏高考·T27)下表中列出了几种限制酶 识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶 的酶切位点。请回答下列问题：
限制酶
识别序列及 切割位点
BamH Ⅰ
G↓GATC C C CTAG↑G

1.2 基因工程的基本操作程序
四 个 基 本 步 骤：
步骤一：目的基因的获取
目的基因是人们所需要转移或改 造的基因,
获取目的基因是实施基因工程的 第一步 。
• 目的基因的提取方法
直接分离基因
人工合成基因
反转录法
根据已知的氨基酸序列 合成DNA
（补充知识）基因的结构 1、原核细胞的基因结构
非编码区
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
鉴定—— 抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等
例：用棉铃饲喂棉 铃虫，如虫吃后不出现 中毒症状，说明未摄入 目的基因或摄入目的基 因未表达。如虫吃后中 毒死亡，则说明摄入了 抗虫基因并得到表达。
化学合成
目的基因
• 哪些新技术能大大简化基因工程的操作技术？
1）DNA序列自动测序仪：
对提取出来的基因进 行核苷酸序列分析。
2）PCR技术：
使目的基因的片段 在短时间内成百万倍 地扩增。
利用PCR技术扩增目的基因
• 又称聚合酶链式反应(polymerase chain reaction) 通过模拟体内 DNA 复制的方 ：
根据已知蛋白质 的氨基酸序列，推测 出相应的信使RNA序 列，然后按照碱基互 补配对原则，推测出 它的结构基因的核苷 酸序列，再通过化学 方法，以单核苷酸为 原料合成目的基因。
蛋白质的氨基酸序列
推测
mRNA的核苷酸序列
推测
结构基因的核苷酸序列
段的技术。PCR过程一般经历下述三十多次循环：
95℃下使模板DNA变性、解链→55℃下复性（引物

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2．载体上标记基因的作用 载体上的标记基因一般是一些抗生素的抗性基因。目的基因要转入的受体细胞没 有抵抗相关抗生素的能力。当含有抗生素抗性基因的载体进入受体细胞后，抗性 基因在受体细胞内表达，使受体细胞能够抵抗相应抗生素，所以在受体细胞的培 养体系中加入该种抗生素就可以只保留转入载体的受体细胞，原理如下图所示：
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2．图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三种限制性 内切酶的识别序列与切割位点，图(b)为某种表达载体的示意图(载体上的EcoRⅠ、 Sau3AⅠ的切点是唯一的)。
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1．(2018·北京理综)用XhoⅠ和SalⅠ两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA片段，
酶切位点及酶切产物分离结果如图。以下叙述不正确的是( D )
A．图1中两种酶识别的核苷酸序列不同 B．图2中酶切产物可用于构建重组DNA C．泳道①中是用SalⅠ处理得到的酶切产物 D．图中被酶切的DNA片段是单链DNA
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③结果：产生 黏性末端 或平末端。 (2)DNA连接酶 ①作用：将限制酶切割下来的DNA片段 拼接成DNA分子 。 ②类型：