3.2 基因工程的基本操作程序（含视频）-【互动新课堂】2022-2023学年高二生物同步优质课件（人教版2019选择性必修3）

第2节 基因工程的基本操作程序 操 作 程 序 基因工程 Basic operating procedures of genetic engineering 第2节 基因工程的基本操作程序 操 作 程 序 基因工程 Basic operating procedures of genetic engineering 基因工程的基本操作流程图 Basic operation flow chart of genetic engineering 获取质粒、噬菌体等载体 筛选和获取目的基因 用限制酶切割载体和含有目的基因的DNA片段，然后用DNA连接酶连接，构建基因表达载体 将含有目的基因的表达载体导入受体细胞 检测和鉴定目的基因是否稳定维持和表达其遗传特性 目的基因的筛选与获取 Screening and acquisition of target genes Stress resistance gene 抗逆性基因 Production of drug genes 生产药物基因 Toxicant degradation gene 毒物降解基因 Industrial enzyme gene 工业用酶基因 目的基因 在基因工程的设计和操作中，用于改变受体细胞性状的或获得预期表达产物的基因 VS 结构基因 凡是编码酶蛋白、血红蛋白、胶原蛋白或晶体蛋白等蛋白质的基因都称为结构基因 调节基因 凡是编码阻遏或激活结构基因转录的调节因子的基因都称为调节基因 目的基因主要通过编码蛋白质来实现的，但是有些目的基因是具有调控作用的因子，导入这种目的基因不是为了编码蛋白质，而是为了调控其他基因的表达。 目的基因主要是指编码蛋白质的基因 目的基因的筛选与获取 Screening and acquisition of target genes 目的基因的筛选与获取 Screening and acquisition of target genes 筛选方法 从相关的 已知结构 和功能清晰 的基因中进行筛选 已知结构 科学家掌握了Bt基因的序列信息 功能清晰 Bt抗虫蛋白只在某类昆虫肠道的碱性环境中才表现出毒性，对人和牲畜无影响 目的基因的筛选与获取 Screening and acquisition of target genes 测序技术 测定核酸和蛋白质序列 序列数据库 以碱基顺序或氨基酸残基顺序为基本内容的分子生物信息数据库 序列比对工具 把感兴趣的序列跟已经存在的序列数据库进行比较的工具。通过比对识别相关的序列，从而能获得目的基因和蛋白质的功能 利用测序技术、序列数据库（如GenBank）、序列对比工具（如BLAST）等，找到合适的目的基因 目的基因的筛选与获取 Screening and acquisition of target genes 在已知目的基因核苷酸序列且基因较小的情况下，利用DNA合成仪自动合成 化学方法直接人工合成 目的基因的筛选与获取 Screening and acquisition of target genes 在基因拼接技术中，直接分离目的基因最常用的方法是“鸟枪法”，又叫“散弹射击法” 从生物组织中直接获取 用多种限制酶将供体细胞中的DNA切成许多片段，将这些片段分别载入运载体，然后通过运载体分别转入不同的受体细胞，从中找出含有目的基因的细胞，再用一定的方法把带有目的基因的DNA片段分离出来 用"鸟枪法"获取目的基因的优点是操作简便，缺点是工作量大，具有一定的盲目性 目的基因的筛选与获取 Screening and acquisition of target genes 从基因文库中获取目的基因 基因组文库 含有某种生物全部基因片段的重组DNA的克隆群体 cDNA文库 含有某种生物部分基因片段的重组DNA的克隆群体 选择含有目的基因的克隆，用构建文库时的限制酶切割获得目的基因 目的基因的筛选与获取 Screening and acquisition of target genes 发明者 穆里斯 PCR是聚合酶链式反应的缩写 概念 依据半保留复制，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。 利用PCR技术扩增目的基因 目的基因的筛选与获取 Screening and acquisition of target genes 体内DNA复制参与的组分 在DNA复制中的作用 PCR中参与的组分 打开DNA双链 提供DNA复制的模板 合成子链的原料 催化合成DNA子链 使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸 解旋酶 DNA母链 4种脱氧核苷酸 DNA聚合酶 引物（通常为小的单链RNA） 无需解旋酶，用高温代替 DNA母链 4种脱氧核苷酸