基因工程的基本操作程序课件PPT
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基因工程基本操作过程(ppt 31张)
基因工程基本操作过程
目的基因与运载体结合
基因工程（genetic engineering）又称
基因拼接技术和DNA重组技术，是以分 子遗传学为理论基础，以分子生物学和 微生物学的现代方法为手段，将不同来 源的基因按预先设计的蓝图，在体外构 建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以 改变生物原有的遗传特性、获得新品种、 生产新产品。基因工程技术为基因的结 构和功能的研究提供了有力的手段。 基因工程要素：包括外源DNA，载体分 子，工具酶和受体细胞等
三．基因与载体的连接 4种方法
载体DNA和目的基因DNA的连接,按DNA片
段末端性质不同，可有下述不同的连接方法：
① 粘性末端连接法
② 平端连接法 ③ 同聚物加尾连接法 ④ 人工接头连接法
（一）粘性末端DNA片段的连接
1. 同一限制酶切位点连接: 由同一限制性核酸内切酶切割的不同DNA片段具有完 全相同的末端。只要酶切割产生单链突出的粘性末端 和酶切位点附近的DNA序列不影响连接 .在连接酶的 作用下即可形成重组DNA分子. 上述方法的缺点：由限制酶产生的具有粘性末端的载 体DNA分子，在连接反应中常发生自我环化作用，并 在连接酶的作用下重新变成稳定的共价闭合环状结构。 解决方法：用细菌的碱性磷酸酶预先处理线性的载体 DNA分子，去除其5‘末端的磷酸基。
但方法较繁，需要λ核酸外切酶、S1核酶、末端转
移酶等协同作用 。
同聚物接尾法实际上是一种人工粘性末端连
接法。
优点：通过DNA加尾，既可以使两个具平末端
的DNA片段进行连接，也可以使具平末端的 DNA片段与粘性末端的DNA片段进行连接。
缺点：只对质粒载体有效；质粒和cDNA上的
同聚物长度难以控制相等，影响克隆效率；用 其转化宿主菌的效率依不同菌株而有较大差异。
目的基因与运载体结合
基因工程（genetic engineering）又称
基因拼接技术和DNA重组技术，是以分 子遗传学为理论基础，以分子生物学和 微生物学的现代方法为手段，将不同来 源的基因按预先设计的蓝图，在体外构 建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以 改变生物原有的遗传特性、获得新品种、 生产新产品。基因工程技术为基因的结 构和功能的研究提供了有力的手段。 基因工程要素：包括外源DNA，载体分 子，工具酶和受体细胞等
三．基因与载体的连接 4种方法
载体DNA和目的基因DNA的连接,按DNA片
段末端性质不同，可有下述不同的连接方法：
① 粘性末端连接法
② 平端连接法 ③ 同聚物加尾连接法 ④ 人工接头连接法
（一）粘性末端DNA片段的连接
1. 同一限制酶切位点连接: 由同一限制性核酸内切酶切割的不同DNA片段具有完 全相同的末端。只要酶切割产生单链突出的粘性末端 和酶切位点附近的DNA序列不影响连接 .在连接酶的 作用下即可形成重组DNA分子. 上述方法的缺点：由限制酶产生的具有粘性末端的载 体DNA分子，在连接反应中常发生自我环化作用，并 在连接酶的作用下重新变成稳定的共价闭合环状结构。 解决方法：用细菌的碱性磷酸酶预先处理线性的载体 DNA分子，去除其5‘末端的磷酸基。
但方法较繁，需要λ核酸外切酶、S1核酶、末端转
移酶等协同作用 。
同聚物接尾法实际上是一种人工粘性末端连
接法。
优点：通过DNA加尾，既可以使两个具平末端
的DNA片段进行连接，也可以使具平末端的 DNA片段与粘性末端的DNA片段进行连接。
缺点：只对质粒载体有效；质粒和cDNA上的
同聚物长度难以控制相等，影响克隆效率；用 其转化宿主菌的效率依不同菌株而有较大差异。
讲课基因工程的基本操作程序课件
基因工程的基本操作包括基因克隆、 基因转移、基因表达和基因调控等。
基因工程的历史与发展
01
基因工程的起源可以追溯到20世 纪70年代，当时科学家开始探索 DNA重组技术，奠定了基因工程 的基础。
02
随着技术的不断发展和完善，基 因工程在医学、农业、工业和生 物技术等领域得到了广泛应用。
基因工程的应用领域
安全性和伦理规范。
行业自律
03
相关行业和组织也制定了自律准则和规范，以促进基因工程的
健康发展。
05 基因工程未来展望
基因治疗的发展前景
基因治疗是一种通过修改人类基因来治疗遗传性疾病和获得性病症的方 法。随着基因编辑技术的不断进步，基因治疗在未来的发展前景广阔。
基因治疗将有望治愈一些目前无法根治的遗传性疾病，如囊性纤维化、 镰状细胞贫血等。同时，基因治疗也为一些常见疾病的治疗提供了新的
聚合酶链式反应（PCR）
利用特异性引物扩增目的基因片段，实现目的基因的快速获取。
化学体构建
载体的选择
目的基因与载体的连接
根据目的基因的特点和基因工程的需 要，选择合适的载体，如质粒、病毒 载体等。
利用限制性内切酶和DNA连接酶，将 目的基因与载体连接成重组DNA分子。
基因歧视
基因工程可能导致基于基因信息 的歧视，影响社会公平。
基因资源保护
基因资源是人类的共同财富，应 避免基因资源被滥用或垄断。
基因工程的法规与监管
国际法规
01
国际社会已经制定了一些关于基因工程的法规和公约，如《联
合国生物多样性公约》和《人类基因组计划宣言》。
国家法规
02
各国政府也制定了相应的法规和监管措施，以确保基因工程的
基因扩增与鉴定
基因工程的历史与发展
01
基因工程的起源可以追溯到20世 纪70年代，当时科学家开始探索 DNA重组技术，奠定了基因工程 的基础。
02
随着技术的不断发展和完善，基 因工程在医学、农业、工业和生 物技术等领域得到了广泛应用。
基因工程的应用领域
安全性和伦理规范。
行业自律
03
相关行业和组织也制定了自律准则和规范，以促进基因工程的
健康发展。
05 基因工程未来展望
基因治疗的发展前景
基因治疗是一种通过修改人类基因来治疗遗传性疾病和获得性病症的方 法。随着基因编辑技术的不断进步，基因治疗在未来的发展前景广阔。
基因治疗将有望治愈一些目前无法根治的遗传性疾病，如囊性纤维化、 镰状细胞贫血等。同时，基因治疗也为一些常见疾病的治疗提供了新的
聚合酶链式反应（PCR）
利用特异性引物扩增目的基因片段，实现目的基因的快速获取。
化学体构建
载体的选择
目的基因与载体的连接
根据目的基因的特点和基因工程的需 要，选择合适的载体，如质粒、病毒 载体等。
利用限制性内切酶和DNA连接酶，将 目的基因与载体连接成重组DNA分子。
基因歧视
基因工程可能导致基于基因信息 的歧视，影响社会公平。
基因资源保护
基因资源是人类的共同财富，应 避免基因资源被滥用或垄断。
基因工程的法规与监管
国际法规
01
国际社会已经制定了一些关于基因工程的法规和公约，如《联
合国生物多样性公约》和《人类基因组计划宣言》。
国家法规
02
各国政府也制定了相应的法规和监管措施，以确保基因工程的
基因扩增与鉴定
人教版高中生物选修3专题1第2节基因工程的基本操作程序(共42张PPT)
主要是指编码蛋白质的结构基因，也可以 是一些具有调控作用的因子。
目前被广泛提取使用的目的基因有：苏云金杆菌 抗虫基因、植物抗病基因（抗病毒、抗细菌)、人胰 岛素基因等。
（一）获取目的基因的常用方法有哪些?
初始目的基因的来源 1. 从生物中直接获取 2. 人工合成
注意：要保持基因的完整性
目的基因的核苷酸序列未知）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，各个受体菌分别含有 这种生物的不同基因，称为基因。基因基因组
部分基因 （如:cDNA）•9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。2021/8/122021/8/12Thursday, August 12, 2021 •10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2021/8/122021/8/122021/8/128/12/2021 9:54:53 PM •11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。2021/8/122021/8/122021/8/12Aug-2112-Aug-21 •12、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。2021/8/122021/8/122021/8/12Thursday, August 12, 2021
PCR技术扩增与DNA复制的比较
碱基互补配对 四种脱氧核苷酸
模板、能量、酶
DNA在高温下 变性解旋
体外复制
解旋酶催化 细胞核内
热稳定的DNA聚合酶 细胞内的DNA聚合酶
大量的DNA片段 形成整个DNA分子
3.人工合成
——根据已知的氨基酸序列合成DNA 蛋白质的氨基酸序列
目前被广泛提取使用的目的基因有：苏云金杆菌 抗虫基因、植物抗病基因（抗病毒、抗细菌)、人胰 岛素基因等。
（一）获取目的基因的常用方法有哪些?
初始目的基因的来源 1. 从生物中直接获取 2. 人工合成
注意：要保持基因的完整性
目的基因的核苷酸序列未知）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，各个受体菌分别含有 这种生物的不同基因，称为基因。基因基因组
部分基因 （如:cDNA）•9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。2021/8/122021/8/12Thursday, August 12, 2021 •10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2021/8/122021/8/122021/8/128/12/2021 9:54:53 PM •11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。2021/8/122021/8/122021/8/12Aug-2112-Aug-21 •12、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。2021/8/122021/8/122021/8/12Thursday, August 12, 2021
PCR技术扩增与DNA复制的比较
碱基互补配对 四种脱氧核苷酸
模板、能量、酶
DNA在高温下 变性解旋
体外复制
解旋酶催化 细胞核内
热稳定的DNA聚合酶 细胞内的DNA聚合酶
大量的DNA片段 形成整个DNA分子
3.人工合成
——根据已知的氨基酸序列合成DNA 蛋白质的氨基酸序列
《基因工程的基本操作程序》课件(新人教选修)
供体生物细胞
取出 DNA 用限制酶剪 去多余部分
限制酶
目的基因
获得目的基因的方法1. 从基因中获取目的基因什么是基因？ 基因的有关信息与什么相联系？
获得目的基因的方法
2.人工合成基因法——PCR扩增技术
PCR (polymerase chain reaction) ——聚合酶链式反应 是一项再生物体外复制特定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。
基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌、枯草 杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。
用人工的方法使体外重组的DNA分子转移到 受体细胞，主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途 径。
目的基因导入受体细胞后，就可以随着受体细 胞的繁殖而复制，由于细菌繁殖的速度非常快，
将目的基因导入受体细胞并使之扩增
导入
扩增
将目的基因导入各类细胞的方法
分子杂交技术
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
练习
2) 有关基因工程的叙述中，错误的是（ A ）
A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起 来 B、 限制性内切酶用于目的基因的获得 C、目的基因须由运载体导入受体细胞 D、 人工合成目的基因不用限制性内切酶
显微注射技术
导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠
将目的基因导入微生物细胞
利用大肠杆菌可以生产出人的 胰岛素。若要生产人的糖蛋白， 可以用大肠杆菌吗？
基因操作的基本步骤
四、目的基因的检测与鉴定
检测转基因生物的染色体DNA上是否 插入了目的基因 检测目的基因是否转录出mRNA 检测目的基因是否翻译成蛋白质
取出 DNA 用限制酶剪 去多余部分
限制酶
目的基因
获得目的基因的方法1. 从基因中获取目的基因什么是基因？ 基因的有关信息与什么相联系？
获得目的基因的方法
2.人工合成基因法——PCR扩增技术
PCR (polymerase chain reaction) ——聚合酶链式反应 是一项再生物体外复制特定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。
基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌、枯草 杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。
用人工的方法使体外重组的DNA分子转移到 受体细胞，主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途 径。
目的基因导入受体细胞后，就可以随着受体细 胞的繁殖而复制，由于细菌繁殖的速度非常快，
将目的基因导入受体细胞并使之扩增
导入
扩增
将目的基因导入各类细胞的方法
分子杂交技术
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
练习
2) 有关基因工程的叙述中，错误的是（ A ）
A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起 来 B、 限制性内切酶用于目的基因的获得 C、目的基因须由运载体导入受体细胞 D、 人工合成目的基因不用限制性内切酶
显微注射技术
导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠
将目的基因导入微生物细胞
利用大肠杆菌可以生产出人的 胰岛素。若要生产人的糖蛋白， 可以用大肠杆菌吗？
基因操作的基本步骤
四、目的基因的检测与鉴定
检测转基因生物的染色体DNA上是否 插入了目的基因 检测目的基因是否转录出mRNA 检测目的基因是否翻译成蛋白质
基因工程基本操作程序ppt课件
基因表达载体的构建过程
质粒
DNA分子
同一种 限制酶处理
一个切口 两个黏性末端
两个切口 获得目的基因
DNA连接酶
重组DNA分子（重组质粒）
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
基因表达载体的组成
复制原点+启动子+目的基因+终止子+标志基因
与RNA聚合 酶结合位点
非编码区
真核生物基因
非编码区
与RNA聚合 酶结合位点
编码区
非编码区
外显子
内含子
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 基因的许多DNA片断，导入到 受体菌的群体中，各个受体费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
苏云金芽孢杆菌含有一 苏云金芽孢杆菌 种可以合成毒蛋白的基因。
毒蛋白
让细菌的毒蛋白基因在
棉花细胞中表达，可培育出
抵抗棉铃虫害的抗虫棉。
想一想需要做哪些关键工作？
普通棉花 抗虫棉
基因探针：目的基因片段用放射性同位素标记
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
目的基因的获取基 1、从基因中获取目的基因 因 2、利用PCR技术扩增目的基因 工 3、化学方法人工合成
程 基因表达载体的构建
一、目的基因的获取
主要是编码蛋白质的基因 3、化学方法人工合成
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
质粒
DNA分子
同一种 限制酶处理
一个切口 两个黏性末端
两个切口 获得目的基因
DNA连接酶
重组DNA分子（重组质粒）
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
基因表达载体的组成
复制原点+启动子+目的基因+终止子+标志基因
与RNA聚合 酶结合位点
非编码区
真核生物基因
非编码区
与RNA聚合 酶结合位点
编码区
非编码区
外显子
内含子
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 基因的许多DNA片断，导入到 受体菌的群体中，各个受体费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
苏云金芽孢杆菌含有一 苏云金芽孢杆菌 种可以合成毒蛋白的基因。
毒蛋白
让细菌的毒蛋白基因在
棉花细胞中表达，可培育出
抵抗棉铃虫害的抗虫棉。
想一想需要做哪些关键工作？
普通棉花 抗虫棉
基因探针：目的基因片段用放射性同位素标记
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
目的基因的获取基 1、从基因中获取目的基因 因 2、利用PCR技术扩增目的基因 工 3、化学方法人工合成
程 基因表达载体的构建
一、目的基因的获取
主要是编码蛋白质的基因 3、化学方法人工合成
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
基因工程的基本操作程序教学完整ppt课件
44
课堂练习
2、下列属于获取目的基因的方法的是( D技术 ⑤利用DNA转录 ⑥人工合成 A.①②③⑤ B.①②⑤⑥ C.①②③④ D.①②④⑥
精选ppt课件2021
45
课堂练习
3、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
精选ppt课件2021
46
课堂练习
4、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
B、目的基因与运载体结合
能终止mRNA的转录。
标记基因：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。
精选ppt课件2021
23
思考：载体与表达载体的异同
相同点：都有标记基因和复制原点。 不同点：表达载体在载体基础上增加了目
的基因、启动子、终止子三部分 结构。
精选ppt课件2021
24
基因表达载体的构建过程
3 前提： 已知目的基因的一段核苷酸序列
精选ppt课件2021
12
aP、CDRNA技变术性的（操90℃作-过95程℃）：
双链DNA模板在热作用下，
_氢__键__断裂，形成_单__链__D_N_A_
b、退火（复性55℃-65℃）： 系统温度降低，引物与DNA模
板结合，形成局部__双__链____。
c、延伸（70℃-75℃）：在 Taq酶的作用下，合成与模板
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。
高二生物《基因工程的基本操作步骤》PPT课件
步骤二：基因表达载体的构建 1）用一定的限制酶切割质粒，使其出现一 个切口，露出黏性末端。 2）用同一种限制酶切断目的基因，使其产 生相同的黏性末端。 3）将切下的目的基因片段插入质粒的切口 处，再加入适量DNA连接酶，形成了一个重 组DNA分子（重组质粒） 目的基因与运载体的结合过程，实际 上是不同来源的基因重组的过程。
• 上述三种目的基因提取的方法有何优缺点？
优点 缺点 工作量大，盲目，分 离出来的有时并非一 个基因 操作过程麻烦，mRNA 很不稳定，要求的技 术条件较高
鸟枪法
操作简便 广泛使用 专一性强
反转录法
根据已知氨基酸 专一性最强 仅限于合成核苷酸对 合成DNA法 较少的简单基因
• 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。
具有多个限制酶切点个限制酶切点以便与外源基因连接以便与外源基因连接dd基因控制的性状都能在后代表现出来基因控制的性状都能在后代表现出来cc31编辑ppt22不属于质粒被选为基因运载体的理由是不属于质粒被选为基因运载体的理由是aa能复制能复制bb有多个限制酶切点有多个限制酶切点cc具有标记基因具有标记基因dd它是环状它是环状dnadnadd32编辑ppt33有关基因工程的叙述中有关基因工程的叙述中错误的是错误的是aadnadna连接酶将黏性末端的碱基对连接起连接酶将黏性末端的碱基对连接起来来bb限制性内切酶用于目的基因的获得限制性内切酶用于目的基因的获得cc目的基因须由运载体导入受体细胞目的基因须由运载体导入受体细胞dd人工合成目的基因不用限制性内切酶人工合成目的基因不用限制性内切酶aa33编辑ppt44有关基因工程的叙述正确的是有关基因工程的叙述正确的是aa限制酶只在获得目的基因时才用限制酶只在获得目的基因时才用bb重组质粒的形成在细胞内完成重组质粒的形成在细胞内完成cc质粒都可作为运载体质粒都可作为运载体dd蛋白质的结构可为合成目的基因提供蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料资料dd34编辑ppt55基因工程是在基因工程是在dnadna分子水平上进行设计分子水平上进行设计施工的施工的
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栏目 导引
④过程
专题1 基因工程
第一步：加热至 90～95 ℃，__D__N_A__解__链___； 第二步：冷却至 55～60 ℃，_引__物___结合到互补 DNA 链； 第三步：加热至 70～75 ℃，__热___稳__定__D_N_A__聚__合__酶___(Taq 酶)从
引物起始进行互补链的合成。
(2)受体细胞：原核细胞(使用最广泛的是大肠杆菌细胞)。
(3)原核生物的特点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。
栏目 导引
专题1 基因工程
四、目的基因的检测与鉴定(阅读教材 P13～P15) 1.分子水平检测 (1)检测转基因生物的 DNA 上是否插入了目的基因。 方法：___D__N_A_分__子__杂__交_____技术。 (2)检测目的基因是否转录出 mRNA。 方法：___分__子__杂__交_____技术。 (3)检测目的基因是否翻译成蛋白质。 方法：_抗__原__—__抗__体_____杂交技术。 2.个体生物学水平鉴定：抗虫、抗病、抗逆性状的有无及程度。
启动子
终止子
标记基因
栏目 导引
专题1 基因工程
基因表达载体的组成 两子启动和终止；目的基因在中间；标记基因来筛选。
栏目 导引
专题1 基因工程
3．基因表达载体的功能：通过基因表达载体将__目__的__基__因____导 入受体细胞。 三、将目的基因导入受体细胞(阅读教材 P11～P13) 1.转化的概念：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。 2.将目的基因导入植物细胞 (1)__农__杆__菌__转__化____法：将目的基因导入双子叶植物和裸子植物。 (2)基因枪法：将目的基因导入单子叶植物常用的方法。 (3)__花__粉__管__通__道____法：我国科学家独创的一种方法。
栏目 导引
2.目的基因的获取方法
专题1 基因工程(1)从基因中获取①基因：将含有某种生物不同基因的许多 DNA 片段，导入 _受__体__菌__的__群__体___中储存，各个受体菌分别含包：含包一含种一生种物生所物__有的__的__一__基_部_因_分_基因
栏目 导引
类型
(1)
专题1 基因工程
(2)
(3)
(4)
过程
获取 方法
_基__因__组__文__库___
_部__分__基__
人__工__合__成__
栏目 导引
专题1 基因工程
探究 2 比较 PCR 技术与 DNA 复制的不同点
项目
DNA 复制
PCR 技术
解旋方式
__解__旋__酶____催化
DNA 在____高__温____作用下 变性解旋
场所
___细___胞__内____(主要在细 __细__胞__外____(主要在扩增仪
胞核内)
内)
栏目 导引
专题1 基因工程
项目
DNA 复制
PCR 技术
__解__旋__酶____、普通 __耐__热__的__D__N_A__聚__合__酶___(Taq 酶
③提取依据：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，以及基因
的表达产物蛋白质等特性。
栏目 导引
专题1 基因工程
(2)利用 PCR 技术扩增目的基因 ①PCR 的含义：是一项在生物体外复制__特__定__D_N__A_片__段____的核 酸合成技术。 ②目的：短时间内大量扩增目的基因。 ③原理：_D__N_A__双__链__复__制____。
的 DNA 聚合酶等 酶)
温度条件 细胞内_温__和__条件 需控制温度，在较高温度下 进行
(4)目的基因导入双子叶植物一般采用农杆菌转化法。( √ )
(5)基因工程常用的受体细胞都是动植物的体细胞。( × ) (6)(2018·西宁高二期末)基因工程是否成功需进行个体生物学水
平上的鉴定。( √ )
栏目 导引
专题1 基因工程
目的基因的获取 探究 1 目的基因获取的方法 结合下面过程，探究获取目的基因的方法：
专题1 基因工程
1．2 基因工程的基本操作程序
专题1 基因工程
1．掌握目的基因获取的常见方法。(难点) 2.学会基因表达载 体构建的方法和要求。(重、难点) 3．理解目的基因导入受体 细胞的具体过程。(重点) 4.掌握目的基因检测与鉴定的具体操 作。
专题1 基因工程
一、目的基因的获取(阅读教材 P8～P11) 1.目的基因：主要是指编__码__蛋__白__质__的基因，也可以是一些具有调 控作用的因子。
栏目 导引
3.将目的基因导入动物细胞
专题1 基因工程
(1)方法：__显__微__注__射__法____。 (2)常用受体细胞：_受__精__卵_______。
4．将目的基因导入微生物细胞
(1)方法 ① 用 __C__a_2_＋___ 处 理 细 胞 ， 使 细 胞 处 于 一 种 能 吸 收 周 围 环 境 中 DNA 分子的生理状态(这种细胞称为___感__受__态__细__胞_____)。 ②感受态细胞吸收__重__组__表__达__载__体__D_N__A_分__子______。
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连一连
专题1 基因工程
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判一判
专题1 基因工工程操作程序的核心步骤是目的基因的获取。( × )
分析：核心步骤为基因表达载体的构建。
(3)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，
从而将含有目的基因的细胞筛选出来。( √ )
如果目的基因较小，核苷酸序列又已知，可通过 DNA 合成仪用
_化__学__方__法___人工合成。
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专题1 基因工程
二、基因表达载体的构建(阅读教材 P11) 1．构建基因表达载体的目的 (1)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。 (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
④过程
专题1 基因工程
第一步：加热至 90～95 ℃，__D__N_A__解__链___； 第二步：冷却至 55～60 ℃，_引__物___结合到互补 DNA 链； 第三步：加热至 70～75 ℃，__热___稳__定__D_N_A__聚__合__酶___(Taq 酶)从
引物起始进行互补链的合成。
(2)受体细胞：原核细胞(使用最广泛的是大肠杆菌细胞)。
(3)原核生物的特点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。
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专题1 基因工程
四、目的基因的检测与鉴定(阅读教材 P13～P15) 1.分子水平检测 (1)检测转基因生物的 DNA 上是否插入了目的基因。 方法：___D__N_A_分__子__杂__交_____技术。 (2)检测目的基因是否转录出 mRNA。 方法：___分__子__杂__交_____技术。 (3)检测目的基因是否翻译成蛋白质。 方法：_抗__原__—__抗__体_____杂交技术。 2.个体生物学水平鉴定：抗虫、抗病、抗逆性状的有无及程度。
启动子
终止子
标记基因
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专题1 基因工程
基因表达载体的组成 两子启动和终止；目的基因在中间；标记基因来筛选。
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专题1 基因工程
3．基因表达载体的功能：通过基因表达载体将__目__的__基__因____导 入受体细胞。 三、将目的基因导入受体细胞(阅读教材 P11～P13) 1.转化的概念：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。 2.将目的基因导入植物细胞 (1)__农__杆__菌__转__化____法：将目的基因导入双子叶植物和裸子植物。 (2)基因枪法：将目的基因导入单子叶植物常用的方法。 (3)__花__粉__管__通__道____法：我国科学家独创的一种方法。
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2.目的基因的获取方法
专题1 基因工程(1)从基因中获取①基因：将含有某种生物不同基因的许多 DNA 片段，导入 _受__体__菌__的__群__体___中储存，各个受体菌分别含包：含包一含种一生种物生所物__有的__的__一__基_部_因_分_基因
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类型
(1)
专题1 基因工程
(2)
(3)
(4)
过程
获取 方法
_基__因__组__文__库___
_部__分__基__
人__工__合__成__
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探究 2 比较 PCR 技术与 DNA 复制的不同点
项目
DNA 复制
PCR 技术
解旋方式
__解__旋__酶____催化
DNA 在____高__温____作用下 变性解旋
场所
___细___胞__内____(主要在细 __细__胞__外____(主要在扩增仪
胞核内)
内)
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专题1 基因工程
项目
DNA 复制
PCR 技术
__解__旋__酶____、普通 __耐__热__的__D__N_A__聚__合__酶___(Taq 酶
③提取依据：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，以及基因
的表达产物蛋白质等特性。
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(2)利用 PCR 技术扩增目的基因 ①PCR 的含义：是一项在生物体外复制__特__定__D_N__A_片__段____的核 酸合成技术。 ②目的：短时间内大量扩增目的基因。 ③原理：_D__N_A__双__链__复__制____。
的 DNA 聚合酶等 酶)
温度条件 细胞内_温__和__条件 需控制温度，在较高温度下 进行
(4)目的基因导入双子叶植物一般采用农杆菌转化法。( √ )
(5)基因工程常用的受体细胞都是动植物的体细胞。( × ) (6)(2018·西宁高二期末)基因工程是否成功需进行个体生物学水
平上的鉴定。( √ )
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目的基因的获取 探究 1 目的基因获取的方法 结合下面过程，探究获取目的基因的方法：
专题1 基因工程
1．2 基因工程的基本操作程序
专题1 基因工程
1．掌握目的基因获取的常见方法。(难点) 2.学会基因表达载 体构建的方法和要求。(重、难点) 3．理解目的基因导入受体 细胞的具体过程。(重点) 4.掌握目的基因检测与鉴定的具体操 作。
专题1 基因工程
一、目的基因的获取(阅读教材 P8～P11) 1.目的基因：主要是指编__码__蛋__白__质__的基因，也可以是一些具有调 控作用的因子。
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3.将目的基因导入动物细胞
专题1 基因工程
(1)方法：__显__微__注__射__法____。 (2)常用受体细胞：_受__精__卵_______。
4．将目的基因导入微生物细胞
(1)方法 ① 用 __C__a_2_＋___ 处 理 细 胞 ， 使 细 胞 处 于 一 种 能 吸 收 周 围 环 境 中 DNA 分子的生理状态(这种细胞称为___感__受__态__细__胞_____)。 ②感受态细胞吸收__重__组__表__达__载__体__D_N__A_分__子______。
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专题1 基因工工程操作程序的核心步骤是目的基因的获取。( × )
分析：核心步骤为基因表达载体的构建。
(3)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，
从而将含有目的基因的细胞筛选出来。( √ )
如果目的基因较小，核苷酸序列又已知，可通过 DNA 合成仪用
_化__学__方__法___人工合成。
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专题1 基因工程
二、基因表达载体的构建(阅读教材 P11) 1．构建基因表达载体的目的 (1)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。 (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