《基因工程的基本操作程序》精品课件(新人教选修)
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1.2《基因工程的基本操作程序》课件(新人教版选修3)
mRNA
反转录酶
cDNA
基因重组
（二）利用PCR扩增目的基因 利用 扩增目的基因 1、过程
高温变性（解旋为单链） 高温变性（解旋为单链） 低温退火（引物与单链互补结合） 低温退火（引物与单链互补结合） 适温延伸（ Taq酶 适温延伸（在Taq酶的作用下合成 与模板互补的DNA双链） 与模板互补的DNA双链） 外源DNA片段的来源： 按照外源DNA片段的来源： DNA片段的来源 基因组DNA 从特定组织提取的染色体基因组 从特定组织提取测：是否插入、转录、翻译、个体水平的检 测
练习： 练习：
1．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 A．限制酶只在获取目的基因时才用 ． B．重组质粒的形成是在细胞内完成的 ． C．质粒都可以作为运载体 ． D．蛋白质的氨基酸排列顺序可以为合成目的基 ． 因提供线索 2．科学家已经能够通过基因工程的方法，能使番茄果肉细胞中含 ．科学家已经能够通过基因工程的方法， 有人奶蛋白。以下有关该基因工程的叙述错误的是（ 有人奶蛋白。以下有关该基因工程的叙述错误的是（ ） A.采用反转录的方法得到的目的基因有启动子、终止子 采用反转录的方法得到的目的基因有启动子、 采用反转录的方法得到的目的基因有启动子 B.用同种限制酶处理质粒和含目的基因的 用同种限制酶处理质粒和含目的基因的DNA，可产生相同的 ， 用同种限制酶处理质粒和含目的基因的 黏性末端而形成重组DNA分子 黏性末端而形成重组 分子 C.番茄的叶肉细胞可作为受体细胞 番茄的叶肉细胞可作为受体细胞 D.启动子对于目的基因在番茄的叶肉细胞中的表达是不可缺少 启动子对于目的基因在番茄的叶肉细胞中的表达是不可缺少 的
四、目的基因的检测与鉴定
1、分子水平的检测：分子杂交技术 分子水平的检测： ①检测是否插入目的基因 ②检测是否转录出mRNA 检测是否转录出mRNA
《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
高中生物基因工程的基本操作程序课件新人教版选修 PPT
法一:直接分离法(鸟枪法) 提取某种生物得全部DNA
用适当得限制酶酶切
一定大小得DNA片段
将DNA片段与运载体连接
(4)从已有物种分离出目得基因
(生物不同基因得许多DNA片段,导 入受体菌得群体中储存,各个受体菌理获得感受态细胞 ④过程:
Ca2+处理 大肠杆菌
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
例:
若通过基因过程生产人得糖蛋白可以用 大肠杆菌作为工程菌吗？
不可以,糖蛋白上得糖链就是在内质网 和高尔基体上加工完成,而内质网和高尔基 体存在真核细胞中,大肠杆菌就是原核生物, 细胞中不含这两种细胞器。
思考: 人工合成得目得基因就是否具有完整基因 结构得基因？
不具有,缺少非编码区(启动子、终止子)和非编码 序列(如内含子),要人工构建。
二、 基因表达载体得构建——核 心1、作用:
①使目得基因在受体细胞中稳定存在 并遗传给子代。
②同时使目得基因能表达和发挥作用。
2、组成:
IMN
(1)目得基因。
(2)启动子:就是RNA聚合酶识别和结合部位。
导入
含有氨苄青霉素 得完全培养基
不具有氨苄青霉 素 抗性基因得 农杆菌
证明:目 得基因 已导入
农杆菌
农杆菌
存活
含有氨苄青霉素 得完全培养基
农杆菌
具有氨苄青霉素抗 性基因得农杆菌
检测
导入植物细胞通过组织培养产生新个体
组织培养 脱分化
农杆菌
导入植 物细胞
组织培养 脱分化
再分化
个体生物学 水平得鉴定
如虫吃后中毒死亡,则说明摄 入了抗虫基因并得到表达
高中生物基因工程的基本操作程序 课件新人教版选修
用适当得限制酶酶切
一定大小得DNA片段
将DNA片段与运载体连接
(4)从已有物种分离出目得基因
(生物不同基因得许多DNA片段,导 入受体菌得群体中储存,各个受体菌理获得感受态细胞 ④过程:
Ca2+处理 大肠杆菌
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
例:
若通过基因过程生产人得糖蛋白可以用 大肠杆菌作为工程菌吗？
不可以,糖蛋白上得糖链就是在内质网 和高尔基体上加工完成,而内质网和高尔基 体存在真核细胞中,大肠杆菌就是原核生物, 细胞中不含这两种细胞器。
思考: 人工合成得目得基因就是否具有完整基因 结构得基因？
不具有,缺少非编码区(启动子、终止子)和非编码 序列(如内含子),要人工构建。
二、 基因表达载体得构建——核 心1、作用:
①使目得基因在受体细胞中稳定存在 并遗传给子代。
②同时使目得基因能表达和发挥作用。
2、组成:
IMN
(1)目得基因。
(2)启动子:就是RNA聚合酶识别和结合部位。
导入
含有氨苄青霉素 得完全培养基
不具有氨苄青霉 素 抗性基因得 农杆菌
证明:目 得基因 已导入
农杆菌
农杆菌
存活
含有氨苄青霉素 得完全培养基
农杆菌
具有氨苄青霉素抗 性基因得农杆菌
检测
导入植物细胞通过组织培养产生新个体
组织培养 脱分化
农杆菌
导入植 物细胞
组织培养 脱分化
再分化
个体生物学 水平得鉴定
如虫吃后中毒死亡,则说明摄 入了抗虫基因并得到表达
高中生物基因工程的基本操作程序 课件新人教版选修
生物：1.2《基因工程的基本操作程序》ppt(新人教版选修3)
转化过程:
表 植 农 Ti质粒 构建 达 转入 插入 植物细胞 表达 新 导入 物 杆 性 染色 DNA 载 细 菌 状 目的基因 体 胞
（2）基因枪法
基因枪法又称微弹轰击法，是利用压缩气体产生的动力， 将包裹在金属颗粒表面的表达载体DNA打入受体细胞中，使目 的基因与其整合并表达的方法。
（3）花粉通道法
3、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 A.人工合成基因 B.目的基因与运载体结合 C C.将目的基因导入受体细胞 D.目的基因的检测和表达
4. 采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因 的做法正确的是 C ①将毒素蛋白质注射到棉受精卵中 ②将编码毒素蛋白 的DNA序列注射到棉受精卵中 ③将编码毒素蛋白的 DNA序列与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精 卵中 ④将编码毒素蛋白的DNA序列与质粒重组，导入 细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 5. 下列属于基因工程中导入目的基因方法的是 C ①农杆菌转化法 ②基因枪法 ③花粉管道法 ④显微注 射法 ⑤胚胎移植 ⑥DNA分子杂交法 A．①②③④⑤⑥ B．①②③④⑤ C．①②③④ D．①③④⑤⑥
d、标记基因 检测目的基因是否导入受体细胞
它们有什么作用？
1、（多选）一个基因表达载体的构建应包括 ABCD A．目的基因 B．启动子 C．终止子 D．标记基因 2、下列关于基因表达载体的叙述不正确的是 A A．启动子是与RNA聚合酶识别和结合的部位，是起 始密码 B．启动子和终止子都是特殊结构的DNA短片段，对 mRNA的转录起调控作用 C．标记基因是为了鉴别受体细胞中是否有目的基因 从而便于筛选 D．基因表达载体的构建视受体细胞及导入方式不同 而有所差别 C 3、目前转基因工程可以 A. 打破地理隔离但不能突破生殖隔离 B. 打破生殖隔离但不能突破地理隔离 C. 完全突破地理隔离和生殖隔离 D. 部分突破地理隔离和生殖隔离
生物基因工程的基本操作程序课件新人教版选修(ppt)
类型cDNA基因组大小
小
大
基因中启动子
无
有
基因中内含子
无
有
基因多少
某种生物的部分基因 某种生物的全部基因
物种间基因交流
可以
部分基因可以
（3）根据已知的氨基酸序列合成DNA法 ：
根据已知蛋白 质的氨基酸序列， 推测出相应的信使
蛋白质的氨基酸序列
推测
RNA序列，然后按 mRNA的核苷酸序列
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
推测
结构基因的核苷酸序列
化学合成
目的基因
原料合成目的基因。
上述三种目的基因提取的方法有何优缺点？
优点
缺点
鸟枪法
操作简便 广泛使用
工作量大，盲目， 分离出来的有时并 非一个基因
反转录法
操作过程麻烦， 专一性强 mRNA很不稳定, 导入受体菌的群体中储存,各个受体菌需的目的基因？
5、目的基因的有关信息与什么相联系？基因组文 库与部分 基因 的关系2.基因的构建方法
直接分离法（1） 鸟枪法
多用于原核生物
人 工
（2） 反转录法
合
成 （3）根据已知的氨基酸序列合成
法 DN不知目的基因序列的情况下，便于获得所需的 目的基因。
4.获取目的基因的根据： 见课本关的有关信息与什么相联系？
是保存受体菌，菌中含基因。
2、利用PCR技术扩增目的基因
概念：PCR全称为_聚__合__酶__链__式__反__应__，是一项 在生物_体__外_复制特__定__D_N_A_片__段__的核酸合成技术
原理： DNA复制
自主学习
（2）利用PCR技术扩增目的基因
小
大
基因中启动子
无
有
基因中内含子
无
有
基因多少
某种生物的部分基因 某种生物的全部基因
物种间基因交流
可以
部分基因可以
（3）根据已知的氨基酸序列合成DNA法 ：
根据已知蛋白 质的氨基酸序列， 推测出相应的信使
蛋白质的氨基酸序列
推测
RNA序列，然后按 mRNA的核苷酸序列
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
推测
结构基因的核苷酸序列
化学合成
目的基因
原料合成目的基因。
上述三种目的基因提取的方法有何优缺点？
优点
缺点
鸟枪法
操作简便 广泛使用
工作量大，盲目， 分离出来的有时并 非一个基因
反转录法
操作过程麻烦， 专一性强 mRNA很不稳定, 导入受体菌的群体中储存,各个受体菌需的目的基因？
5、目的基因的有关信息与什么相联系？基因组文 库与部分 基因 的关系2.基因的构建方法
直接分离法（1） 鸟枪法
多用于原核生物
人 工
（2） 反转录法
合
成 （3）根据已知的氨基酸序列合成
法 DN不知目的基因序列的情况下，便于获得所需的 目的基因。
4.获取目的基因的根据： 见课本关的有关信息与什么相联系？
是保存受体菌，菌中含基因。
2、利用PCR技术扩增目的基因
概念：PCR全称为_聚__合__酶__链__式__反__应__，是一项 在生物_体__外_复制特__定__D_N_A_片__段__的核酸合成技术
原理： DNA复制
自主学习
（2）利用PCR技术扩增目的基因