1.2基因工程的基本操作程序课件2020-2021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 1、目的基因的获取 2、基因表达载体的构建 3、将目的基因导入受体细胞 4、目的基因的检测与鉴定 基因工程基本操作的四个步骤 目的基因主要是______________________，也可以是一些具有调控作用的因子 编码蛋白质的结构基因 　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)、种子贮藏蛋白基因及人胰岛素基因等。 一、目的基因的获取 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 什么是“目的基因” ？ 启动子：位于基因的首端的一段特殊的DNA片断，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得蛋白质。 终止子：位于基因的尾端的一段特殊的DNA片断，能终止mRNA的转录。 原核细胞的基因结构 非编码区 非编码区 编码区 编码区上游 编码区下游 与RNA聚合酶结合位点 启动子 终止子 ①不能转录成mRNA,不编码蛋白质。 ：编码蛋白质 ,连续不间断 编码区 非编码区 原核细胞的 基因结构 ②调控遗传信息表达,如上 游的RNA聚合酶结合位点（启动子）等 真核细胞的基因结构 编码区 非编码区 非编码区 内含子 外显子 启动子 终止子 编码区上游 编码区下游 真核细胞的 基因结构 编码区 非编码区 外显子：能编码蛋白质的序列 内含子：不能编码蛋白质的序列 ：有调控作用,上游有RNA聚合酶结合位点(启动子)。 非编码序列： 包括非编码区和内含子 与RNA聚合酶结合位点 ②在细胞质中将mRNA分离并加入反转录酶 ③合成第二条DNA链 外显子 内含子 外显子 外显子 内含子 真核细胞的基因 ①在细胞核内转录 RNA ②在核内内含子被切去，外显子彼此连接 ③在细胞质中将mRNA分离并加入反转录酶 ④合成第二条DNA链 cDNA不含内含子 mRNA 原核细胞的基因 ①在细胞质内转录 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 原核细胞与真核细胞的基因结构比较 连续 不连续 编码区 非编码 转录 翻译 转录 翻译 思考 编码相同数目氨基酸的蛋白质，原核细胞与真核细胞基因结构一样长吗？ 3）人工合成 1）从基因文库中获取目的基因 获得目的基因的方法 2）利用PCR技术扩增目的基因 未知目的基因的核苷酸序列 已知目的基因的核苷酸序列 基因比较小 基因比较大 将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。 1.基因文库概念 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 2.基因文库的分类:按外源DNA片段的来源分类 种类 部分基因文库：只包含了一种生物的部 分基因，如：cDNA文库 基因组DNA文库：含有一种生物的全部 基因 3、基因文库的构建 （1）基因组文库的构建 提取某生物 全部DNA 用适当 限制酶切割 许 多 DNA片段 与载体连接 导入受体菌群 该生物基 因组文库 （每个受体菌含有一段不同的DNA片段） （2）cDNA文库的构建——mRNA反转录形成 与载体连接 导入受体菌群 mRNA 逆转录酶 杂交双链 核酸酶H 单链DNA DNA聚合酶 双链DNA (cDNA) 该生物 cDNA文库 文库类型 cDNA文库 基因组文库 基因多少 文库大小 启动子 内含子 物种间的基因交流 基因组DNA文库与cDNA文库的比较 某种生物部分基因 某种生物全部基因 小 大 无 有 无 有 可以 部分基因可以 村长, 为什么要构建基因文库？直接从含有目的基因的生物中提取不行吗？？？ 当然行啊。构建基因文库只是获取目的基因的方法之一。但是，有时我们完全不知道目的基因序列，或者想从一种生物体内获得许多基因，或者想知道几种生物之间有哪些基因不同，或者想知道一种生物在不同的发育阶段都表达哪些基因，或者想得到一种生物的全部基因序列，往往就需要构建基因文库。 4.基因文库的目的 基因文库构建好了，怎么从中得到我们所需的目的基因呢？？？ 目前来说，这还是一件比较复杂的。事情，简单的说就是根据目的基因的相关信息，如基因的核苷酸序列、基因的功能、基因的位置、基因的转录产物mRNA，以及基因的表达产物蛋白质等特性来获取目的基因 1、 概念：PCR全称为_______________，是一项