基因工程及其技术第4课时课件高二下学期生物选择性必修3

第1节

基因工程及其技术第4课时

利用大肠杆菌生产人类胰岛素，我们已经获取了胰岛素基因，接下来该如何使其在大肠杆菌中稳定存在呢？第二步：基因表达载体的构建二、基因表达载体的构建——核心1、目

的：

确保基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代，使目的基因能够有效表达。思考1：若要干扰素基因在大肠杆菌中稳定存在，并能够表达和发挥作用，载体还需要哪些结构？(阅读课本97页内容)a、复制原点b、目的基因c、启动子d、终止子位于基因的上游,是RNA聚合酶结合位点，驱动基因转录出mRNA位于基因的下游,终止转录e、标记基因DNA复制起点思考2：各个元件有什么作用？(阅读课本97页内容)能控制表达所需要的特殊性状初步筛选接受了目的基因受体细胞①用一定的限制酶切割载体，使其出现一个切口，露出黏性末端。②用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割含有目的基因的DNA片段。③将切下的目的基因片段拼接到载体的切口处，再加入适量DNA连接酶，形成了一个重组DNA分子。2、过

程：补充1：单酶切体系总结：①质粒、目的基因会发生自身环化连接②质粒与目的基因会发生反向连接缺点：补充2：双酶切体系总结：思考：双酶切有什么优点？（1）不破坏目的基因：切点应位于目的基因两端，如图甲中可选择PstⅠ，而

不选择SmaⅠ。（2）保留标记基因、启动子、终止子、复制原点：所选择的限制酶尽量不

要破坏这些结构，如图乙中不选择SmaⅠ。补充3：限制酶的选择原则1.结合基因表达载体模式图分析以下问题：(1)图中a、b、c分别代表什么结构？a为启动子、b为终止子、c为复制原点。(2)启动子和终止子与起始密码子和终止密码子是一回事吗？不是，启动子和终止子位于DNA上，是基因表达载体必需的部分。而起始密码子和终止密码子位于mRNA上，决定翻译的开始和结束。(3)为什么目的基因要插入启动子和终止子之间？启动子位于目的基因的首端使转录开始，终止子位于目的基因的尾端，使转录终止；只有顺序正确，目的基因才能正常转录。主要是农杆菌转化法

①农杆菌特点：三、将目的基因导入受体细胞易感染双子叶植物和裸子植物，对大多数单子叶植物没有感染能力②原理：农杆菌含有Ti质粒，其上的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。1.将目的基因导入植物细胞的方法③转化过程:Ti质粒目的基因构建表达载体导入植物细胞插入植物细胞染色DNA表达新性状转入农杆菌小组讨论：农杆菌转化法中两次拼接、两次导入的目的：(1)两次拼接：第一次拼接是将目的基因拼接到Ti质粒的T－DNA上；第二次拼接(非人工操作)指被插入目的基因的T－DNA拼接到受体细胞染色体的DNA上。(2)两次导入：第一次导入是将含目的基因的重组Ti质粒导入农杆菌；第二次导入(非人工操作)是将含目的基因的T－DNA导入受体细胞。2.将目的基因导入动物细胞①常用方法：显微注射技术②常用受体细胞：受精卵③基本操作程序：将含有目的基因的表达载体提纯受精卵显微注射早期胚胎培养胚胎移植发育成为具有新性状的动物注意：对于动物来说，受体细胞一般是受精卵，受精卵具有体积大、易操作、经培养可直接表达性状的优点。繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。3.将目的基因导入微生物细胞①原核生物的特点：②常用方法：Ca2+处理法（感受态细胞法）首先用

Ca2+处理大肠杆菌细胞

→感受态细胞

→将重组表达载体

DNA分子与感受态细胞混合

→感受态细胞吸收

DNA

分子。③基本操作程序：Ca2+的作用：增加细胞壁的通透性1.检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因①首先取出转基因生物的基因组DNA；A方法:DNA分子杂交B过程:②

将人工合成的目的基因的DNA片段用放射性同位素标记或荧光标记,以此做探针；（单链）③

使探针和转基因生物的基因组杂交,若显示出杂交带,表明目的基因已插入染色体DNA中。四、目的基因及其表达产物的检测鉴定2.检测目的基因是否转录出了mRNA①方法:分子杂交法②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-抗体杂交法4.个体生物学水平的鉴定转基因生物鉴定方法成功标志抗虫植物抗病毒（菌）植物抗盐植物抗除草剂植物获取目的基因产物的转基因生物饲喂害虫（抗虫接种实验）害虫死亡病毒（菌）感染（抗病接种实验）未出现病斑盐水浇灌正常生长喷洒除草剂正常生长提取细胞产物与天然产品进行功能活性比较功能、活性正常1.研究表明，将豌豆早枯病毒(PEBV)的复制酶C端编码序列转入烟草后，转基因烟草会对PEBV表现出抗性。下列说法正确的是A.该过程需要用到限制酶和DNA聚合酶来构建基因表达载体B.将豌豆早枯病毒(PEBV)的复制酶C端编码序列导入烟草细胞最常用的

方法是Ca2＋处理法C.只要在转基因烟草细胞内检测出豌豆早枯病毒(PEBV)的复制酶C端编

码序列就代表成功了D.检测转基因生物DNA上是否插入了目的基因，可以用DNA分子杂交法√2.在检测抗虫基因是否成功转入棉花基因组的方法中，不属于分子水平的是A.观察害虫吃棉叶是否死亡B.检测目的基因片段与DNA探针能否形成杂交