3.2基因工程的基本操作程序第2课时课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第2节 基因工程的基本操作程序 (第二课时) 讲课人：涂梦婷 第三章 基因工程 复习——培育转基因抗虫棉的基本步骤 普通棉花 （无抗虫特征） 苏云金芽孢杆菌 （有抗虫特征） 提取 抗虫基因 棉花细胞 与载体DNA拼接，导入 （含抗虫基因） 植物组织培养技术 转基因抗虫棉 目的基因的筛选与获取 基因表达载体的构建 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定 复习——目的基因的筛选与获取 （1）人工合成 不需要模板 ①DNA合成仪 ②反转录法 需要模板 （2）从基因文库中获取 基因组文库 部分基因文库（cDNA文库） 不需要模板 （3）利用PCR技术获取和扩增目的基因 需要模板 复习——PCR技术 变性 复性 延伸 温度：90℃以上 温度：50℃左右 过程：两种引物通过碱基互补配对与 两条单链DNA结合 温度：72℃左右 过程：4种脱氧核苷酸在耐高温DNA聚合酶的催化下，根据碱基互补配对原则，添加在引物的 _____端，合成新的DNA链。 （引物结合在模板链的______端） 反复循环 过程：目的基因DNA双链受热变性后解聚为单链 3’ 3’ 基因表达载体的构建 (基因工程的核心) 构建目的： ① 使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代。 ② 同时使目的基因能够表达和发挥作用。 “基因表达载体” 是载体的一种 目的基因 标记基因 启动子 终止子 复制原点 基因表达载体的构建 (核心) （1）启动子 本质： 一段有特殊序列的 DNA 片段 位置： 位于基因的上游，紧挨转录的起始位点 功能： 是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA 特殊类型： 诱导型启动子 特点：当诱导物存在时，可以激活或抑制目的基因的表达 基因表达载体的构建 (核心) （2）终止子 本质： 一段有特殊序列的 DNA 片段 位置： 位于基因的下游 功能： 使转录在所需的地方停下来 启动子vs起始密码子 终止子vs终止密码子 启动子vs起始密码子 终止子vs终止密码子 项目 启动子 终止子 起始密码子 终止密码子 化学 成分 位置 作用 DNA片段 DNA片段 mRNA上 三个相邻碱基 mRNA上 三个相邻碱基 目的基因首端 目的基因尾端 mRNA首端 mRNA尾端 RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA 决定转录的结束 翻译的起始信号 决定翻译过程的结束 基因表达载体的构建 (核心) （3）标记基因 作用： 类型： 便于重组DNA分子的筛选 抗生素抗性基因、荧光蛋白基因 （4）复制原点 作用： 使基因表达载体能完成自主复制 基因表达载体的构建 (核心) 构建过程： 目的基因 限制酶切割位点 标记基因 启动子 限制酶切割位点 终止子 复制原点 限制酶 限制酶 DNA连接酶 切割目的基因的限制酶和切割基因表达载体的限制酶一定是同种限制酶吗？ ？ 同种限制酶或能产生相同黏性末端的限制酶 基因表达载体的构建 (核心) 构建过程： 目的基因 限制酶切割位点 标记基因 启动子 限制酶切割位点 终止子 复制原点 限制酶 限制酶 DNA连接酶 使用一种DNA限制酶进行切割，共有几种连接情况？ ？ 同种限制酶或能产生相同黏性末端的限制酶 基因表达载体的构建 (核心) 载体 目的基因 自连 片段间的连接 目的基因自连 质粒自连 目的基因与质粒连接 目的基因与目的基因连接 质粒与质粒连接 正向连接 反向连接 1 1’ 2 2’ 1 2 2’ 1’ 2 2’ 1’ 1 为保证目的基因定向连接，往往选择两种不同的限制酶同时对目的基因和质粒切割 图解限制酶的选择原则 (1)不破坏目的基因原则：如图甲中可选择PstⅠ，而不选择SmaⅠ。 (2)保留标记基因(一般不全破坏)、启动子、终止子、复制原点原则：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。 (3)确保出现相同黏性末端原则：通常选择与切割目的基因相同的限制酶切割质粒，如图中PstⅠ；为避免目的基因和质粒自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图也可选择PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶。 基因表达载体的构建 (核心) 1、下列关于基因表达载体构建的叙述，错误的是（ ） A.启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，组成它的基本单位是脱氧核苷酸 B.基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止密码子、标记基因等组件 C.人工构建的诱导型启动子，当诱导物存在时，可激活或抑制目的基因的表达 D.由于受体细胞不同，基因表达载体的构建也有所差别 √ 练习 练习 2.图甲、乙中的箭头表示三种限制性内切核酸酶的酶切位点，AmpR表示氨苄青霉素抗性基因，neo表示新霉