基因操作的基本步骤课件
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高中生物1.2基因工程的基本操作程序课件选修3
一二
农杆菌转化法分析
知识精要 典题例解 迁移应用
一二
知识精要 典题例解 迁移应用
(1)完成基因表达载体的构建,需要限制性核酸内切酶和DNA连接 酶。 (2)基因表达载体(重组质粒)导入农杆菌的常用方法是用Ca2+处理。 (3)目的基因能够在受体细胞内稳定维持和表达的关键是目的基因 插入受体细胞染色体DNA上。 (4)由受体细胞形成植株通常需要用到植物组织培养技术。
高中生物1.2基因工程的基本操作 程序课件选修3
目标导航 预习导引
1.简述基因工程原理及基本操作程序。 2.记住目的基因导入受体细胞的方法。 3.说出目的基因检测与鉴定的方法。
目标导航 预习导引 一 二 三 四
基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤:目的基因的获取、 基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检 测与鉴定。
目的基因表达
载体的提纯→ 取卵→显微注 射→受精卵发 育→获得具有 新性状的动物
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
一二
知识精要 典题例解 迁移应用
2.目的基因的检测与鉴定的方法比较
类型 检测内容
方法
判断指标
第一 分步 子 第二 检步 测 第三
合成的对象 DNA 分子
DNA 片段
一二
知识精要 典题例解 迁移应用
联系
DNA 复制
PCR 技术
①模板:均需要脱氧核苷酸链作为模板 ②原料:均为四种脱氧核苷酸 ③酶:均需要 DNA 聚合酶进行催化 ④引物:均需要引物,使 DNA 聚合酶从引物的 3'端
开始连接脱氧核苷酸
一二
知识精要 典题例解 迁移应用
基因工程的基本操作程序[1].ppt
![基因工程的基本操作程序[1].ppt](https://img.taocdn.com/s3/m/9cb09d3f0b4c2e3f572763bd.png)
﹙接种﹚ 个体水平的鉴定
活性鉴定等
知识延伸——DNA分子杂交技术
该方法是根据碱基互补配对原则，把互补的双链 DNA解开，把单股的DNA小片段用同位素、荧光分子或 化学发光催化剂等进行标记，之后同被检测的DNA中的 同源互补序列杂交，从而检出所要查明的DNA或基因。
目的基因的检测和鉴定分子水平和个体水平上的比较 类型 步骤 第一 步 分子 检测 检测内容 方法 结果显示 是否成功显示 出杂交带
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）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）
步骤三：目的基因导入受体细胞
1、将目的基因 导入植物细胞 （1）农杆菌 转化法 特点:
能感染双子叶植物和祼子植物,对 单子叶植物无感染能力 Ti质粒的T—DNA可转移至受体细 胞并整合到其染色体上
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
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 B、目的基因的检测和表达 C、将目的基因导入受体细胞 D、目的基因与运载体结合
6）（多选）人们利用基因工程的方法，用大肠杆菌生产 人类胰岛素，这一过程涉及到（ ABCD ） A.用适当的酶对胰岛素基因与运载体进行切割并连接 B.把重组后的DNA分子导入受体细菌内进行扩增 C.检测重组DNA分子是否导入受体细菌内并表达出性状 D.筛选出能产生胰岛素的“工程菌”
活性鉴定等
知识延伸——DNA分子杂交技术
该方法是根据碱基互补配对原则，把互补的双链 DNA解开，把单股的DNA小片段用同位素、荧光分子或 化学发光催化剂等进行标记，之后同被检测的DNA中的 同源互补序列杂交，从而检出所要查明的DNA或基因。
目的基因的检测和鉴定分子水平和个体水平上的比较 类型 步骤 第一 步 分子 检测 检测内容 方法 结果显示 是否成功显示 出杂交带
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）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）
步骤三：目的基因导入受体细胞
1、将目的基因 导入植物细胞 （1）农杆菌 转化法 特点:
能感染双子叶植物和祼子植物,对 单子叶植物无感染能力 Ti质粒的T—DNA可转移至受体细 胞并整合到其染色体上
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
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 B、目的基因的检测和表达 C、将目的基因导入受体细胞 D、目的基因与运载体结合
6）（多选）人们利用基因工程的方法，用大肠杆菌生产 人类胰岛素，这一过程涉及到（ ABCD ） A.用适当的酶对胰岛素基因与运载体进行切割并连接 B.把重组后的DNA分子导入受体细菌内进行扩增 C.检测重组DNA分子是否导入受体细菌内并表达出性状 D.筛选出能产生胰岛素的“工程菌”
人教版高二生物选修三1.2基因工程的基本操作程序课件 (共44张PPT)
6.人工合成目的基因的前提条件是什么?
7.基因工程的核心步骤是什么,目的是什么?
8.一个基因表达载体有哪几部分构成?分别什么 作用?
(二)利用PCR技术扩增目的基因
1、概念：PCR全称为__多__聚__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
检测，又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株
的耐盐性。
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
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
DNA
mRNA
多肽链
转录 翻译
三维结构 折叠
预期功能 生物功能
2、目标P26：
根据人们对 蛋白质功能 的特定需求， 对蛋白质的 结构 进行分子设计。
3、实质： 基因改造
蛋白质工程的概念
蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其 与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因 合成，对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白 质，以满足人类对生产和生活的需求。
原核生物基因结构
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
编码区 ：能转录相应的信使RNA，能 编码蛋白质
①不能转录为信使RNA，不能 非编码区 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
基因结构
非编码区 编码区上游
7.基因工程的核心步骤是什么,目的是什么?
8.一个基因表达载体有哪几部分构成?分别什么 作用?
(二)利用PCR技术扩增目的基因
1、概念：PCR全称为__多__聚__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
检测，又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株
的耐盐性。
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
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
DNA
mRNA
多肽链
转录 翻译
三维结构 折叠
预期功能 生物功能
2、目标P26：
根据人们对 蛋白质功能 的特定需求， 对蛋白质的 结构 进行分子设计。
3、实质： 基因改造
蛋白质工程的概念
蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其 与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因 合成，对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白 质，以满足人类对生产和生活的需求。
原核生物基因结构
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
编码区 ：能转录相应的信使RNA，能 编码蛋白质
①不能转录为信使RNA，不能 非编码区 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
基因结构
非编码区 编码区上游
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
人教版教学课件2011.3.4定稿选修3-1.2基因工程的基本操作程序
15N 15N
探针
变性
转基因生物 的mRNA
14N 14N
如果显示出杂交带，就表明待测样品目的基因已经转录。
（3）检测目的基因是否翻译成蛋白质
方法：抗原-抗体杂交
Bt毒素蛋白
抗体
苏云金杆菌
组 织 培 养 脱 分 化
将Bt毒蛋白注 射小鼠体内
从小鼠血管抽出 血液分离出抗 Bt毒素的抗体
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
提 取
蛋白质
出现 杂交带
1.2基因工程的基本操作程序
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
1. 基因的结构 2.目的基因的概念 3.目的基因的获取的方法
1.基因的结构
（1）原核生物基因结构
非编码区
编码区
非编码区
…A‥………ATGTGCACGTAGTTA………‥G… 启动子 终止子 …T‥………TACACGT取某种生物的全部DNA
用适当的限制酶酶切
一定大小的DNA片段
将DNA片操作程序：
提纯含目 的基因表 达载体 取受精卵
（体内或体外 受精）
显微 注射
培养成早期胚胎
移植到子宫或输卵管
发育成新性状动物
（3）将目的基因导入微生物细胞 ___感受态细胞法
①微生物作受体细胞原因：
繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对少 ②常用菌： 大肠杆菌 ③常用法：Ca2+处理获得感受态细胞 ④过程：
重组DNA分子（重组质粒）
2013-6-18 20
寻根问底：将生物的所有DNA直接导入受体细胞 不是更简便吗？如果这么做，结果会怎 样？
有人采用总DNA注射法进行遗传转化：即将一个生 物中的总DNA提取出来，通过注射或花粉管通道法 导入受体细胞，没有进行表达载体的构建。 这种方法针对性差，完全靠运气，也无法确定 什么基因导入了受体细胞。此法目前争议颇多， 严格来说不算基因工程。
探针
变性
转基因生物 的mRNA
14N 14N
如果显示出杂交带，就表明待测样品目的基因已经转录。
（3）检测目的基因是否翻译成蛋白质
方法：抗原-抗体杂交
Bt毒素蛋白
抗体
苏云金杆菌
组 织 培 养 脱 分 化
将Bt毒蛋白注 射小鼠体内
从小鼠血管抽出 血液分离出抗 Bt毒素的抗体
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
提 取
蛋白质
出现 杂交带
1.2基因工程的基本操作程序
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
1. 基因的结构 2.目的基因的概念 3.目的基因的获取的方法
1.基因的结构
（1）原核生物基因结构
非编码区
编码区
非编码区
…A‥………ATGTGCACGTAGTTA………‥G… 启动子 终止子 …T‥………TACACGT取某种生物的全部DNA
用适当的限制酶酶切
一定大小的DNA片段
将DNA片操作程序：
提纯含目 的基因表 达载体 取受精卵
（体内或体外 受精）
显微 注射
培养成早期胚胎
移植到子宫或输卵管
发育成新性状动物
（3）将目的基因导入微生物细胞 ___感受态细胞法
①微生物作受体细胞原因：
繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对少 ②常用菌： 大肠杆菌 ③常用法：Ca2+处理获得感受态细胞 ④过程：
重组DNA分子（重组质粒）
2013-6-18 20
寻根问底：将生物的所有DNA直接导入受体细胞 不是更简便吗？如果这么做，结果会怎 样？
有人采用总DNA注射法进行遗传转化：即将一个生 物中的总DNA提取出来，通过注射或花粉管通道法 导入受体细胞，没有进行表达载体的构建。 这种方法针对性差，完全靠运气，也无法确定 什么基因导入了受体细胞。此法目前争议颇多， 严格来说不算基因工程。
【高中生物】基因工程的基本操作程序课件+高二下学期生物人教版选择性必修3
新课讲解
二、基因表达载体的构建 重组载体的构建是基因工程的核心，其目的是把目的基因和载体组合
成一个新的DNA分子，以便将目的基因送进受体细胞。
(一)基因表达载体的作用： 1.使目的基因在受体细胞中稳定存在，并能(通过复制)遗传给下一代。 2.使目的基因能够受体细胞中表达和发挥作用。
(二)基因表达载体的组成：
苏云金杆 菌内获得 Bt抗虫蛋
白基因
与载体 结合
转入棉花细 胞内
检查转基因抗虫棉 是否培育成功
将转化成功的细胞 进行组织培养，获得
转基因抗虫植株
新课讲解
基因工程的基本操作主要包括四个步骤：目的基因的筛选与获取、基因表 达载体的构建、将目的基因导入受体细胞(转化)、目的基因的检测与鉴定。
新课讲解
一、目的基因的筛选与获取
②需要四种脱氧核苷酸作原料；
③子链延伸的方向都是从5′端向3′端 ④都遵循碱基互补配对。
观察思考
1、n代后，DNA分子有__2_n__个。 2、n代后，DNA链有__2_n+_1_条。 3、第__3__代开始符合要求的目的基因。 4、n代后，含引物的DNA分子有__2_n__个。 5、n代后，共消耗_____2_n+_1_-2__个引物。 6、第n代复制，消耗了___2_n__个引物。 7、n代后，完整的目的基因有___2_n-_2_n__个。
新课讲解
▼相关信息：
1.Bt抗虫蛋白的抗虫原理：
当Bt抗虫蛋白被分解为多肽后，多肽与害虫肠上皮细胞的特异性受 体结合，导致细胞膜穿孔，最后造成害虫死亡。
2.抗虫棉中的Bt抗虫蛋白会不会对人畜产生危害？
Bt抗虫蛋白只有在某类昆虫肠道的碱性环境中才能表现出毒性，而 人和牲畜的胃液呈酸性，肠道细胞也没有特异性受体，因此，Bt抗虫 蛋白不会对人畜产生上述影响。