高中生物常规教学精品课件：高二生物课件：(理)基因工程的基本操作程序2.ppt
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高二年级生物专题专题1-2高二高二20102010年上学期年上学期终止子终止子原核细胞的基因结构原核细胞的基因结构真核细胞的基因结构真核细胞的基因结构高二高二20102010年上学期年上学期利用利用PCRPCR技术技术扩增目的基因扩增目的基因PCRPCR的全称：
的全称：
聚合酶链式反应聚合酶链式反应PCRPCR的原理：
的原理：
DNADNA复制复制选修选修1P58高二高二20102010年上学期年上学期高二高二20102010年上学期年上学期2.DNA2.DNA分子的复制需要哪些条件？
分子的复制需要哪些条件？
1.DNA1.DNA分子的复制的过程是怎样的？
分子的复制的过程是怎样的？
高二高二20102010年上学期年上学期高二高二20102010年上学期年上学期参与的组分参与的组分在在DNADNA复制中的作用复制中的作用解旋酶解旋酶打开打开DNADNA双链双链DNADNA母链母链提供提供DNADNA复制的模板复制的模板44种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸合成子链的原料合成子链的原料DNADNA聚合酶聚合酶催化合成催化合成DNADNA子链子链引物引物使使DNADNA聚合酶能够从引物的聚合酶能够从引物的33端开始连接脱氧核苷酸端开始连接脱氧核苷酸高二高二20102010年上学期年上学期高二高二20102010年上学期年上学期碱基碱基OHOOPOHOOHOOPOHO碱基碱基OHOH高二高二20102010年上学期年上学期脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖磷酸基团磷酸基团磷酸基团磷酸基团碱基碱基碱基碱基脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖碱基碱基碱基碱基碱基碱基碱基碱基脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖53多脱氧核苷酸链结构简图多脱氧核苷酸链结构简图OOPOHO碱基碱基OOHOOPOHOOH碱基碱基高二高二20102010年上学期年上学期5533高二高二20102010年上学期年上学期高二高二20102010年上学期年上学期模板模板原料原料引物引物酶酶控制温度控制温度利用利用PCRPCR技术技术扩增目的基因扩增目的基因目的基因目的基因DNADNA四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸如单链如单链DNADNA分子片段分子片段耐热的耐热的DNADNA聚合酶聚合酶PCRPCR仪自动调控仪自动调控PCRPCR的条件：
的条件：
高二高二20102010年上学期年上学期PCRPCR反应的过程反应的过程变性变性（90-95）（90-95）复性复性（55-60）（55-60）延伸延伸（70-75）（70-75）高二高二20102010年上学期年上学期11、基因表达载体的构建目的：
、基因表达载体的构建目的：
a.a.使目的基因在受体细胞中稳定存在，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。
并且可以遗传给下一代。
b.b.使目的基因能够表达和发挥作用。
使目的基因能够表达和发挥作用。
高二高二20102010年上学期年上学期22、基因表达载体的组成、基因表达载体的组成目的基因目的基因启动子启动子:
终止子终止子:
标记基因等标记基因等一段有特殊结构的一段有特殊结构的DNADNA片段片段。
位于基因的首端。
位于基因的首端。
一段有特殊结构的一段有特殊结构的DNADNA片段片段。
位于基因的尾端。
位于基因的尾端。
高二高二20102010年上学期年上学期启动子的作用：
启动子的作用：
终止子作用：
终止子作用：
使转录在所需要的地方停止使转录在所需要的地方停止。
标记基因作用：
标记基因作用：
是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将有目的基因的细胞筛选出来，如因，从而将有目的基因的细胞筛选出来，如青霉素基因。
青霉素基因。
是是RNARNA聚合酶识别和结合的部位聚合酶识别和结合的部位，有了它才，有了它才能驱动基因转录出能驱动基因转录出mRNAmRNA，最终获得蛋白质。
，最终获得蛋白质。
高二高二20102010年上学期年上学期11、什么是转化？
、什么是转化？
22、目的基因导入植物细胞常用的方法、目的基因导入植物细胞常用的方法是什么？
具体过程是怎样的？
是什么？
具体过程是怎样的？
33、目的基因导入动物细胞常用的方法、目的基因导入动物细胞常用的方法是什么？
基本操作程序是怎样的？
是什么？
基本操作程序是怎样的？
44、目的基因导入大肠杆菌的方法是怎、目的基因导入大肠杆菌的方法是怎样的？
钙离子有什么作用？
样的？
钙离子有什么作用？
高二高二20102010年上学期年上学期转化转化目的基因目的基因进入进入受体细胞内，并且在受受体细胞内，并且在受体细胞内体细胞内维持稳定和表达维持稳定和表达的过程。
的过程。
高二高二20102010年上学期年上学期1.1.目的基因导入植物细胞目的基因导入植物细胞常用的方法常用的方法:
农杆菌转化法农杆菌转化法、基因枪法、花粉、基因枪法、花粉管通道法管通道法农杆菌的特点农杆菌的特点:
c.Tic.Ti质粒上的质粒上的T-DNAT-DNA可转移到受体细胞，可转移到受体细胞，并整合到受体细胞染色体的并整合到受体细胞染色体的DNADNA上。
上。
b.b.具有趋化性。
具有趋化性。
a.a.易感染双子叶植物和祼子植物。
易感染双子叶植物和祼子植物。
高二高二20102010年上学期年上学期1.1.目的基因导入植物细胞目的基因导入植物细胞农杆菌转化法的导入过程农杆菌转化法的导入过程:
构建基因表达载体构建基因表达载体转入转入农杆菌农杆菌植物细胞植物细胞导入导入稳定维持和表达稳定维持和表达高二高二20102010年上学期年上学期.目的基因导入动物细胞目的基因导入动物细胞常用的方法常用的方法:
显微注射技术显微注射技术操作程序：
操作程序：
a.a.先提纯含目的基因的表达载体先提纯含目的基因的表达载体b.b.从雌性动物体内取出卵（受精卵）从雌性动物体内取出卵（受精卵）c.c.显微注射仪进行显微注射显微注射仪进行显微注射d.d.将含目的基因的受精卵移植到输卵将含目的基因的受精卵移植到输卵管或子宫中发育成新个体管或子宫中发育成新个体高二高二20102010年上学期年上学期3.3.目的基因导入微生物细胞目的基因导入微生物细胞原核生物的特点原核生物的特点:
繁殖快，多为单细胞，遗传物质相对较繁殖快，多为单细胞，遗传物质相对较少。
少。
大肠杆菌的转化过程大肠杆菌的转化过程:
用用CaCa2+2+处理细胞处理细胞感受态细胞感受态细胞重组表达重组表达载体载体DNADNA分子与感受态细胞混合分子与感受态细胞混合感受态细感受态细胞吸收胞吸收DNADNA分子。
分子。
增加细胞壁的透性，增加细胞壁的透性，与细胞膜无关与细胞膜无关高二高二20102010年上学期年上学期11、导入目的基因后需要检测哪些方面？
、导入目的基因后需要检测哪些方面？
各采取什么方法？
各采取什么方法？
22、什么是、什么是DNADNA分子探针？
检测时的分子探针？
检测时的DNADNA探探针通过什么原理来检测目的基因和相针通过什么原理来检测目的基因和相应的应的mRNAmRNA？
33、利用抗体抗原杂交检测的原理是什、利用抗体抗原杂交检测的原理是什么？
么？
高二高二20102010年上学期年上学期11、导入目的基因后需要检测哪些方面、导入目的基因后需要检测哪些方面？
各采取什么方法？
各采取什么方法？
22、什么是、什么是DNADNA分子探针？
检测时的分子探针？
检测时的DNADNA探针通过什么原理来检测目的基因和探针通过什么原理来检测目的基因和相应的相应的mRNAmRNA？
33、利用抗体抗原杂交检测的原理是、利用抗体抗原杂交检测的原理是什么？
什么？
高二高二20102010年上学期年上学期1.1.目的基因是否插入受体细胞染色体的目的基因是否插入受体细胞染色体的DNADNA上上目的基因的检测内容和方法目的基因的检测内容和方法检测方法检测方法:
DNADNA分子杂交技术分子杂交技术DNADNA探针：
探针：
用放射性同位素等作标记的含有用放射性同位素等作标记的含有目的基因的目的基因的DNADNA片段。
片段。
高二高二20102010年上学期年上学期2.2.目的基因是否转录出目的基因是否转录出mRNAmRNA目的基因的检测内容和方法目的基因的检测内容和方法检测方法检测方法:
分子杂交技术分子杂交技术用用DNADNA探针与探针与mRNAmRNA杂交。
杂交。
高二高二20102010年上学期年上学期目的基因的检测内容和方法目的基因的检测内容和方法检测方法检测方法:
抗原抗原抗体杂交抗体杂交3.3.目的基因是否翻译出蛋白质目的基因是否翻译出蛋白质高二高二20102010年上学期年上学期44、个体生物学水平的鉴定、个体生物学水平的鉴定高二高二20102010年上学期年上学期珠蛋白是动物血红蛋白的重要组成珠蛋白是动物血红蛋白的重要组成成分，当它的成分异常时，动物可能患成分，当它的成分异常时，动物可能患某种疾病，如镰刀型细胞贫血症，假如某种疾病，如镰刀型细胞贫血症，假如让你用基因工程的方法使大肠杆菌生产让你用基因工程的方法使大肠杆菌生产出鼠的出鼠的珠蛋白，想一想，应该如何珠蛋白，想一想，应该如何设计？
设计？
思考与探究思考与探究高二高二20102010年上学期年上学期思考与探究思考与探究1.1.从小鼠中克隆出从小鼠中克隆出珠蛋白基因的编码序列珠蛋白基因的编码序列（CDNACDNA）。
）。
2.2.将将cDNAcDNA前接上在大肠杆菌中可以适用的启动子，前接上在大肠杆菌中可以适用的启动子，另外加上抗四环素的基因，构建成一个表达载体。
另外加上抗四环素的基因，构建成一个表达载体。
3.3.将表达载体导入无四环素抗性的大肠杆菌中，然将表达载体导入无四环素抗性的大肠杆菌中，然后在含有四环素的培养基上培养大肠杆菌。
如果表后在含有四环素的培养基上培养大肠杆菌。
如果表达载体未进入大肠杆菌中，大肠杆菌会因不含有抗达载体未进入大肠杆菌中，大肠杆菌会因不含有抗四环素基因而死掉；如果培养基上长出了大肠杆菌四环素基因而死掉；如果培养基上长出了大肠杆菌菌落，则表明菌落，则表明珠蛋白基因已进入。
珠蛋白基因已进入。
4.4.培养进入了培养进入了珠蛋白基因的大肠杆菌，收集菌珠蛋白基因的大肠杆菌，收集菌体，破碎后从中提取体，破碎后从中提取珠蛋白。
珠蛋白。
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