高中生物選修三專題一

高中生物選修三專題一第1頁/共28頁基因工程的基本操作流程第2頁/共28頁

目的基因主要是指編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因目的基因的獲取目前被廣泛提取使用的目的基因有：蘇云金桿菌抗蟲基因、植物抗逆性基因（抗病毒、抗細(xì)菌)、人胰島素基因等。第3頁/共28頁1）從基因文庫中獲取目的基因2）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因3）人工合成目的基因的獲取方法反轉(zhuǎn)錄法化學(xué)合成法第4頁/共28頁1）從基因文庫中獲取目的基因基因文庫的概念：將含有某種生物不同基因的很多的DNA片段，導(dǎo)入到受體菌群中儲存，每個受體菌含有這種生物不同的基因。基因文庫的分類基因組文庫部分DNA文庫第5頁/共28頁（1）構(gòu)建基因組文庫：

將某種生物體內(nèi)的DNA全部提取出來，選用適當(dāng)?shù)南拗泼?，將DNA切成一定大小的DNA片段，然后將這些片段分別與載體連接起來，導(dǎo)入受體菌中儲存，這個群體包含了這種生物的所有基因。第6頁/共28頁通過對受體菌的培養(yǎng)而儲存基因第7頁/共28頁（2）構(gòu)建cDNA文庫用某種生物發(fā)育的某個時期的mRNA反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的多種互補(bǔ)DNA片段（也叫cDNA），與載體連接后儲存在一個受體菌群中，這個受體菌群體叫做這種生物cDNA文庫。第8頁/共28頁cDNA合成過程

第9頁/共28頁基因組文庫和部分基因文庫第10頁/共28頁原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)

RNA聚合酶的作用是催化DNA轉(zhuǎn)錄為RNA。第11頁/共28頁真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)是間隔的、不連續(xù)的。其中，能夠編碼蛋白質(zhì)的序列叫做外顯子，一般不能夠編碼蛋白質(zhì)的序列叫做內(nèi)含子。第12頁/共28頁信使RNA的加工：編碼區(qū)下游編碼區(qū)上游成熟的信使RNA轉(zhuǎn)錄加工初級轉(zhuǎn)錄物剪切內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄部分拼接外顯子轉(zhuǎn)錄部分真核生物基因表達(dá)的調(diào)控第13頁/共28頁如何從基因文庫中得到我們所需的目的基因？根據(jù)基因的有關(guān)信息：如基因核苷酸序列或表達(dá)的產(chǎn)物或基因的功能等等。（課本p9）第14頁/共28頁2）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因原理:DNA雙鏈復(fù)制前提:要有一段已知目的基因的脫氧核苷酸序列，以便合成引物。第15頁/共28頁5/3/G—GT—C3/5/G—AC—C5/3/引物ⅡG—G1.加熱至90-95度：DNA解鏈,氫鍵斷裂；2.冷卻至55-60度：引物結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈；3.加熱至70-75度：Taq酶從引物起始進(jìn)行互補(bǔ)鏈的合成5/3/A—G引物Ⅰ第16頁/共28頁利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因第17頁/共28頁3）人工合成如果基因比較小，核苷酸序列又已知，也可以通過DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成。反轉(zhuǎn)錄法化學(xué)合成法第18頁/共28頁基因表達(dá)載體的組成：a、目的基因b、啟動子c、終止子d、標(biāo)記基因(二)基因表達(dá)載體的構(gòu)建——

核心第19頁/共28頁(三)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞轉(zhuǎn)化——目的基因進(jìn)入_________內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持_____和_____的過程受體細(xì)胞穩(wěn)定表達(dá)第20頁/共28頁方法導(dǎo)入植物細(xì)胞導(dǎo)入動物細(xì)胞導(dǎo)入微生物細(xì)胞農(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(xì)胞吸收DNA分子(三)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞第21頁/共28頁1.農(nóng)桿菌特點：易感染雙子葉植物和裸子植物,植物體損傷分泌酚類化合物，吸引農(nóng)桿菌。Ti質(zhì)粒的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞的染色體DNA上.第22頁/共28頁將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞（動物細(xì)胞）顯微注射法第23頁/共28頁2.微生物作受體細(xì)胞原因：將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞3.轉(zhuǎn)化方法：大腸桿菌繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對少

處理細(xì)胞→

細(xì)胞→表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合→_________細(xì)胞吸收DNA分子。Ca2+感受態(tài)感受態(tài)1.常用菌：第24頁/共28頁(四)目的基因的檢測與鑒定個體鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等——

DNA分子雜交——分子雜交——抗原-抗體雜交檢測：是否插入目的基因是否轉(zhuǎn)錄是否翻譯第25頁/共28頁如果顯示出雜交帶，就表明待測樣品含有目的基因或目的基因已經(jīng)轉(zhuǎn)錄。第26頁/共28頁若不能表達(dá)，要對抗蟲基因再進(jìn)行