3.2.2基因工程的基本操作程序课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

1、使目的基因在受体细胞中稳定存在，且可以遗传给下一代（复制）。 2、使目的基因能够表达和发挥作用。 二、基因表达载体的构建 —— 核心 问题： 基因能直接进入细胞吗？ 最常用的载体是？ 基因表达载体的作用？ 不能，必须借助载体 质粒，小型环状双链DNA分子 表达：转录和翻译 转录条件：启动子、终止子 基因产物：蛋白质是否有活性？ 自主复制 基因表达载体的组成——五部分 用于筛选 重组DNA分子 抗生素抗性基因、 荧光蛋白基因 位置：基因上游 作用：RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动转录 位置：基因下游 作用：终止转录 插入外源DNA 注意： ①载体与表达载体的区别： 表达载体在载体基础上增加了目的基因、启动子、终止子三部分结构 ②用到的工具酶：限制酶 DNA连接酶 ③启动子、终止子对于目的基因表达必不可少 ④目的基因不能单独进入受体细胞，必需以表达载体的方式携带进去。 （1）启动子 ①本质 一段有特殊序列结构的____片段 ②位置 位于基因的_____，紧挨_____________ ③功能* ___________________________________________ ④特殊类型 _______________ ⑤诱导型启动子的特点 ___________________________________________ DNA 上游 转录的起始位点 RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA 诱导型启动子 当诱导物存在时，可以激活或抑制目的基因的表达 （2）终止子 ①本质 一段有特殊序列结构的____片段 ②位置 位于基因的_____ ③功能* ________________________ DNA 下游 使转录在所需要的地方停下来 启动子 终止子 起始密码子 终止密码子 本质 位置 功能 补充：启动子、终止子、起始密码子、终止密码子对比 DNA片段 DNA片段 mRNA上三个相邻的碱基 mRNA上三个相邻的碱基 目的基因上游 目的基因下游 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 使转录在所需要的地方停下来 翻译的起始信号（编码氨基酸） 翻译的结束信号（不编码氨基酸） 旁栏思考题2. 将生物的所有DNA直接导入受体细胞不是更简便吗？如果这么做，效果会怎样？ 有人采用总DNA注射法进行遗传转化，即将一个生物的总DNA提取出来，花粉管通道法导入受体植物，没有进行基因表达载体的构建。这种方法针对性差，完全靠运气也无法确定哪些基因导入了受体植物。 4.基因表达载体的构建过程 用一定的限制酶切割载体，使它出现一个切口 同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割含目的基因的DNA片段 产生相同的末端 利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体切口处，这样就形成了一个重组DNA分子 思考： 1.切割载体和切割含有目的基因的DNA片段的限制酶应符合什么条件？为什么？ 2.用同一种限制酶切割质粒和含有目的基因的DNA，再用DNA连接酶处理后，一定会形成重组DNA分子吗？ 3.用同一种限制酶切割质粒和含有目的基因的DNA，再用DNA连接酶处理后，可能有几种产物（只考虑两两连接）？ 应为同种限制酶或能产生相同末端的限制酶； 产生相同的黏性末端或平末端，以便通过DNA连接酶连接； 不一定，载体和目的基因都可能出现自身环化； 三种：载体-载体、目的基因-目的基因、载体-目的基因 思考： 4.用同一种限制酶切割质粒和含有目的基因的DNA，再用DNA连接酶处理后，形成的“载体-目的基因”产物一定符合要求吗？ 5.如何避免上述问题？ 6.将生物的所有DNA直接导入受体细胞不是更简便吗？如果这么做，效果会怎样？ 不一定，目的基因可能反向连接到质粒上 同时用两种限制酶切割含目的基因的DNA片段和载体（使得目的基因的一端与载体一端的黏性末端相同，而目的基因的另一端与载体另一端的黏性末端相同） 这种方法针对性差，完全靠运气，也无法确定哪些基因导入了受体细胞 思考： 因此，同一种限制酶切割获得的目的基因和载体混合后加DNA连接酶会出现的连接方式有（仅考虑两两连接）： 自连 两两连接 目的基因自身环化 载体自身环化 目的基因与目的基因连接 载体与载体连接 目的基因与载体连接 使用一种DNA限制酶进行切割，共有几种连接情况？ 选择2种不同的限制酶同时对目的基因和质粒切割，减少自连情况出现； 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 如何解决这一问题？ 《报》44期P3 6 《金》