1.2基因工程的基本操作程序课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选修3

1.2 基因工程的基本操作程序 核心素养目标 1.写出基因工程的四个操作步骤。2.解释基因文库、基因组文库、部分基因文库的区别与联系。3.分析基因工程四个步骤的原理、工具及具体的操作程序。 补充：原核细胞的基因结构 非编码区 非编码区 编码区 与RNA聚合酶结合位点 启动子 终止子 启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因首端是RNA聚合酶识别和结合的部位并能驱动基因转录出mRNA。没有启动子，基因就不能转录。 终止子：位于基因的尾端的一段特殊的DNA片断，它能阻碍RNA聚合酶的移动，并使其从DNA模板链上脱离下来，使转录终止。 ①不能转录为信使RNA，不能 编码蛋白质。 ：能转录相应的信使RNA，能 编码蛋白质 编码区 非编码区 原核细胞的 基因结构 ②有调控序列，最重要的是RNA聚合酶结合位点。（启动子，终止子） 非编码区 非编码区 编码区 编码区上游 编码区下游 启动子 终止子 编码区 非编码区 非编码区 内含子 外显子 启动子 终止子 真核细胞的基因结构 真核细胞的 基因结构 编码区 非编码区 外显子：能编码蛋白质 内含子：不能编码蛋白质的序列 与原核细胞相同 非编码序列： 包括非编码区和内含子 真核生物的基因的表达过程 编码区 非编码区 非编码区 启动子 信使RNA 成熟的信使RNA 终止子 转录 剪切 拼接 翻译 蛋白质 启动子≠起始密码子，终止子≠终止密码子 启动子：一段有特殊结构的DNA短片段，RNA聚合酶识别和结合的部位 终止子：一段有特殊结构的DNA短片段使转录过程停止， 起始密码子和终止密码子位于mRNA上，控制翻译过程的启动和终止。 [提醒]　 原核细胞与真核细胞的基因结构比较 原核细胞 真核细胞 不同点 编码区是_____ 的，边_________边_________ 编码区是间隔的、 _____的，先_____后_____ 相同点 都由能够编码蛋白质的______和具有调控作用的______区组成的 连续 不连续 编码区 非编码 转录 翻译 转录 翻译 基因工程的基本操作程序 获：目的基因的获取 构：基因表达载体的构建 导：将目的基因导入受体细胞 检：目的基因的表达和检测 主要指的是编码蛋白质的基因， 一些具有调控作用的调控因子。 一、获目的基因的获取 （3）人工合成 1、目的基因： 2、获取方法： （1）从基因文库中获取目的基因； （2）利用PCR技术扩增目的基因； （一）从基因文库中获取目的基因 1.基因文库 将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，称为基因文库。 基因组文库： 部分基因文库： （cDNA文库） 含有一种生物的所有基因 只包含了一种生物的部分基因 2.种类 3.基因文库的目的 　　适用于在不知目的基因核苷酸序列的情况下，便于获得所需的目的基因。 提取某种生物的全部DNA 用适当的限制酶切 许多DNA片段 将DNA片段与载体连接 导入受体菌中储存 基因组文库 基因组文库构建(鸟枪法) 单链互补DNA 双链cDNA片段 导入受体菌中储存 与载体连接 cDNA文库 反（逆）转录酶 DNA聚合酶 反转录法 某种生物的单链mRNA 部分基因文库（如cDNA文库）的构建 思考？ 真核生物的基因用逆转录法得到的 cDNA与原基因相同吗？ 基因的结构 非编码区 非编码区 编码区 RNA聚合酶结合位点 外显子 内含子 终止子 启动子 原核 真核 真核细胞的cDNA的获取 编码区 非编码区 非编码区 DNA聚合酶 剪接有关的酶 RNA聚合酶 mRNA前体 mRNA 单链DNA cDNA 逆转录酶 转录 剪接 逆转录 复制 启动子 终止子 基因 不含非编码序列。即不含非编码区和内含子 思考？ 真核生物的基因用逆转录法得到的 cDNA与原基因相同吗？ 基因组文库和部分基因文库的比较 文库类型 cDNA文库 基因组文库 文库大小 基因中启动子 基因中内含子 基因多少 物种间基因交流 小 大 无 有 无 有 某种生物的部分基因 某种生物的全部基因 可以 部分基因可以 思考： 如何从基因文库中得到所需要的基因？ 根据目的基因的有关信息。 根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； 基因翻译产物蛋白质等特性。 注意： 基因文库中不是直接保管相应基因，而是保存受体菌，菌中含基因。 ① 概念：PCR全称为___