生物：1.2《基因工程的基本操作程序》课件(新人教版选修3)3

基因工程的基本操作程序 目的基因的获取 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操作过程

一、为什么要有“目的基因的获取”这一 步？ 二、为什么要有“表达载体的构建”这一 步？ 三、为什么要有“目的基因导入受体细胞” 这一步？

四、为什么要有“目的基因的检测与鉴定” 这一步？

一、为什么要有“目的基因的获取”这一步？有了目的基因，我们才能赋予一种生 物以另一种生物的遗传特性

二、为什么要有“表达载体的构建”这一步？

单独的DNA片段──目的基因是不能稳定 遗传的。构建表达载体的目的是为了使目 的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以 遗传给下一代，同时使目的基因能表达和 发挥作用。

三、为什么要有“目的基因导入受 体细胞”这一步？

含有目的基因的表达载体只有进入受 体细胞，并且维持稳定和表达，才能 实现一种生物的基因在另一种生物中 的转化 四、为什么要有“目的基因的检测与 鉴定”这一步？

因为目的基因是否真正插入受体细胞的DNA 中，是否能够在受体细胞中稳定遗传和正确 表达，只有通过检测、鉴定才能得知。

编码区上游

原核细胞

编码区下游

调控

RNA聚合 酶结合位点

编码 蛋白质

调控

RNA聚合 酶结合位点

真 核

真核细胞

目的基因的获取 即：将需要的基因从供体生物细胞内提取出来 目的基因主要是指______________________ 编码蛋白质的结构基因供体生物细胞

取出DNA用限制酶剪 去多余部分

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)、人胰岛 素基因等。

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

基因文库

基因组文库

部分基因文库 (如:cDNA文库)

基因组 文库与 部分基 因文库 的关系

(一)从基因文库中获取目的基因 2.基因文库的构建方法 ①鸟枪法： (直接分离法) 供体细胞中的DNA 限制酶 许多DNA片段与载体连接

目的基因 分离

运载体 导入受体细胞外源DNA扩增

载入

产生特定性状

2.基因文库的构建方法 ②反转录法：

目的基因的mRNA反转录酶 杂交双链(单链RNA/单链DNA)

以目的基因转录成 的信使RNA为模板，反 转录成互补的单链DNA, 然后在酶的作用下合成 双链DNA,从而获得所 需的基因。

核酸酶H 单链DNA DNA聚合酶

双链DNA (目的基因)

2.基因文库的构建方法

③根据已知的氨基酸序列合成DNA法 ：根据已知蛋白质 的氨基酸序列，推测 出相应的信使RNA序 列，然

后按照碱基互 补配对原则，推测出 它的结构基因的核苷 酸序列，再通过化学 方法，以单核苷酸为 原料合成目的基因。 蛋白质的氨基酸序列 推测 mRNA的核苷酸序列 推测 结构基因的核苷酸序列 化学合成 目的基因

(二)利用PCR技术扩增目的基因

(二)利用PCR技术扩增目的基因 选修1 P10聚合酶链式反应 1. 概念：PCR全称为_______________,是一项 体外 特定DNA片段 在生物____复制___________ 的核酸合成技术DNA双链复制的基本原理 2.原理：__________

3.过程

原理： 前提： 条件： 四种脱氧核苷酸DNA的两条链为模板 热稳定DNA聚合酶(Taq酶) 一对引物 温度控制PCR扩增仪

一段已知目的基因的核苷酸序列

PCR(聚合酶链式反应)技术扩增由穆里斯等人于1988年发明，并于1993年获得若贝尔化学奖。

PCR反应的过程：(变性、退火、延伸、多次重复)结果：双链DNA分子数为2n

可 获 取 大 量 目 的 基 因

变性 延伸

退火