基因工程的基本操作程序2课件高二下学期生物人教版选择性必修3

3.2基因工程的基本操作程序1.基因工程的基本操作程序2.基因工程每一步涉及的技术和方法获得目的基因后直接转入受体吗？

不是，游离的DNA片段进入受体细胞，一般会直接被分解，就算可以进行转录和翻译成蛋白质，游离的DNA片段也无法随着细胞分裂进行复制，导致子代细胞不再含有目的基因。2.基因表达载体的构建构建基因表达载体的目的使目的基因在受体细胞中稳定存在使目的基因可以遗传给下一代使目的基因能够表达和发挥作用基因表达载体的构建是基因工程的核心工作。一段特殊DNA序列，位于基因的上游，是RNA聚合酶的识别和结合位点，启动转录过程。一段特殊DNA序列，位于基因的上游，终止转录。筛选含目的基因(重组DNA分子)的受体细胞2.基因表达载体的构建2.基因表达载体的构建“启动子与终止子”和“起始密码子与终止密码子”启动子与终止子位于DNA分子中，起始和终止转录过程。启动密码子与终止密码子位于mRNA分子中，起始和终止翻译过程。(1)基因工程中的基因表达载体≠载体：基因表达载体与载体相比增加了

。

目的基因(2)目的基因插入位点不是随意的：基因表达载体需要启动子与终止子的调控，所以目的基因应插入

，若目的基因插入启动子部位，启动子将失去原功能。启动子和终止子之间的部位注意:基因表达载体构建的流程：①用限制酶切割载体，使它出现一个缺口；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，获取目的基因；③用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体缺口处，形成重组DNA分子（基因表达载体、重组质粒）。重组DNA分子目的基因2.基因表达载体的构建

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。1.下列哪项不是基因表达载体的组成部分()A．启动子 B．终止密码子C．标记基因 D．目的基因B2、下列关于基因表达载体的叙述不正确的是()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A2.基因表达载体的构建常用的受体细胞：有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。转化：目的基因进入_________内，并且在受体细胞内维持_____和_____的过程受体细胞稳定表达方法：植物细胞：动物细胞：微生物细胞：花粉管通道法、农杆菌转化法、基因枪法显微注射技术Ca2+处理法(感受态细胞法)由于受体细胞有植物、动物、微生物之分，以及目的基因导入受体细胞的方法不同，因此，基因表达载体的构建也会有差别；3.将目的基因导入受体细胞花粉外源DNA花粉管子房胚珠1.花粉管通道法：②在植物授粉后一定时间内，剪去柱头，将DNA溶液滴在花柱切面，使目的基因通过花粉管通道进入胚囊。①用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入子房中；植物细胞：3.将目的基因导入受体细胞植物花粉在柱头上萌发后，花粉管要穿过花柱直通胚囊。我国科学家独创的一种方法吸引农杆菌向受伤组织集中双子叶、裸子植物伤口分泌酚类物质和糖类物质受损将Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)转移到被侵染的细胞中，并且将其整合到该细胞染色体DNA上。农杆菌转化法激活Vir区基因，导致T-DNA加工和转移植物细胞：3.将目的基因导入受体细胞特点：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表达载体提纯受精卵胚胎雌性动物的输卵管或子宫内显微注射早期胚胎培养胚胎移植新性状的动物发育显微注射法动物细胞：3.将目的基因导入受体细胞受精卵全能性高，高度分化的体细胞全能性受到抑制Ca2+

用CaCl2处理大肠杆菌，增加细菌细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒进入宿主细胞。感受态细胞吸收大肠杆菌感受态细胞Ca2+混合表达载体缓冲液溶于吸收DNA，完成转化Ca2+处理法微生物细胞：3.将目的基因导入受体细胞使大肠杆菌处于一种易于吸收周围环境中DNA分子的生理状态外源基因在受体细胞中能表达的原因(基因工程得以实现的理论基础)：②基因是控制生物性状的基本遗传单位，其表达具有一定的独立性，不同生物的基因在表达时都遵循“中心法则”，在受体细胞内定向表达；(前提条件)①不同生物的DNA分子的结构基本相同，都以4种脱氧核苷酸为基本组成单位，具有独特的双螺旋结构(物质基础)；③所有生物共同一套遗传密码。(表达提供可能)Ca2+Ca2+处理法微生物细胞：3.将目的基因导入受体细胞受体细胞植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法显微注射技术感受态细胞法受体细胞体细胞受精卵原核细胞转化过程以农杆菌转化法为例：将目的基因插入Ti质粒的T­DNA上↓转入农杆菌中↓导入植物细胞↓整合到受体细胞的DNA上提纯含目的基因的表达载体↓显微注射↓受精卵发育↓具有新性状的个体Ca2＋处理细胞↓感受态细胞↓基因表达载体与感受态细胞混合↓感受态细胞吸收DNA分子3.将目的基因导入受体细胞1、基因工程常用的受体细胞有①大肠杆菌②枯草杆菌

③支原体

④动植物细胞A．①②③④B．①②③

C．②③④

D．①②④D2、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.将目的基因导入受体细胞D.目的基因的检测和表达C3.将目的基因导入受体细胞3.体细胞不同，将目的基因导入受体细胞的方法也不相同，下列受体细胞与导入方法匹配错误的是()选项受体细胞导入方法A棉花细胞花粉管通道法B大肠杆菌农杆菌转化法C羊受精卵显微注射技术D小麦细胞基因枪法B3.将目的基因导入受体细胞

在棉花细胞中，重组表达载体是否导入成功？是否可以稳定维持并表达出Bt蛋白？表达出的Bt蛋白是否具有杀虫的功效？4.目的基因的检测与鉴定检测目的基因进入受体细胞后，是否稳定维持和表达其遗传特性。1.目的：2.检测内容及方法：类型检测内容方法分子水平的检测个体生物学水平的鉴定受体细胞的染色体DNA上是否插入了目的基因目的基因是否转录出了mRNAPCR等技术目的基因是否翻译成蛋白质抗原-抗体杂交技术个体是否具有相应性状抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等DNA分子杂交（Southern-blot)流程图4.目的基因的检测与鉴定分子水平的检测——基因是否插入染色体DNA（存在）非转基因棉花转基因抗虫棉阴性对照Marker方法：PCR扩增或DNA分子杂交技术DNA分子杂交结果图4.目的基因的检测与鉴定分子水平的检测——基因是否转录方法：RT-PCR或DNA分子杂交技术RNA分子杂交(NorthernBlot)流程图Bt基因在抗虫棉中的表达从左至右依次是苗期叶片、花铃期叶片，苞叶，花，雌雄蕊和铃壳Bt抗虫蛋白4.目的基因的检测与鉴定分子水平的检测——基因是否翻译为蛋白质方法：抗原-抗体杂交技术苏云金芽孢杆菌提取Bt毒蛋白注射小鼠体内抗体标记抗体提取蛋白电泳分离抗原抗体杂交4.目的基因的检测与鉴定个体生物学水平的鉴定——个体是否具有相应性状方法：抗虫鉴定、抗病鉴定、抗虫或抗病接种实验与天然产品的功能进