选修三专题一基因工程的基本操作程序课件.ppt
《选修三专题一基因工程的基本操作程序课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《选修三专题一基因工程的基本操作程序课件.ppt(58页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、选修三专题一基因工选修三专题一基因工程的基本操作程序程的基本操作程序第1页,此课件共58页哦v提取目的基因提取目的基因v基因表达载体基因表达载体的构建的构建v将目的基因导将目的基因导入受体细胞入受体细胞v目的基因的检目的基因的检测和鉴定测和鉴定基因工程操作的基本程序基因工程操作的基本程序第2页,此课件共58页哦基因的结构(补充知识)基因的结构(补充知识)非编码区非编码区非编码区非编码区编码区编码区与与RNARNA聚合酶结合位点聚合酶结合位点启动子启动子终止子终止子RNARNA聚合酶能够识别调控序列中的结合位点,并与其结合。聚合酶能够识别调控序列中的结合位点,并与其结合。转录开始后,转录开始后,
2、RNARNA聚合酶沿聚合酶沿DNADNA分子移动,并以分子移动,并以DNADNA分子的一分子的一条链为模板合成条链为模板合成RNARNA。转录完毕后,转录完毕后,RNARNA链释放出来,紧接着链释放出来,紧接着RNARNA聚合酶也从聚合酶也从DNADNA模板模板链上脱落下来。链上脱落下来。1 1、编码区:能转录相应的信使、编码区:能转录相应的信使RNARNA,能,能编码蛋白质的序列编码蛋白质的序列。2 2、非编码区、非编码区 :调控遗传信息表达调控遗传信息表达的核苷酸序列的核苷酸序列(启动子、终止启动子、终止子),不编码蛋白质。子),不编码蛋白质。一、原核细胞的基因结构一、原核细胞的基因结构第
3、3页,此课件共58页哦二、真核细胞的基因结构二、真核细胞的基因结构编码区编码区非编码区非编码区非编码区非编码区 内含子内含子 外显子外显子 启动子启动子终止子终止子基因的结构(补充知识)基因的结构(补充知识)与与RNARNA聚合酶结合位点聚合酶结合位点1 1、编码区、编码区2 2、非编码区、非编码区 :调控遗传信息表达调控遗传信息表达的核苷酸序列的核苷酸序列(启动子、终启动子、终止子),不编码蛋白质。止子),不编码蛋白质。外显子:能外显子:能编码蛋白质的序列编码蛋白质的序列内含子:不能编码蛋白质的序列内含子:不能编码蛋白质的序列第4页,此课件共58页哦一、目的基因的获取一、目的基因的获取v获取
4、目的基因的方法获取目的基因的方法(一)从基因文库中获取目的基因(一)从基因文库中获取目的基因v基因组文库基因组文库v部分基因文库(部分基因文库(cDNA文库)文库)(二)利用(二)利用PCR技术扩增目的基因技术扩增目的基因(三)人工合成法(三)人工合成法(DNA合成仪)合成仪)v反转录法和化学合成法反转录法和化学合成法第5页,此课件共58页哦基因文库基因文库v 将含有某种生物不同基因的将含有某种生物不同基因的许许多多DNA片断,片断,导导入受体菌的群体中入受体菌的群体中储储存,各个存,各个受体菌分受体菌分别别含有含有这这种生物的不同的基因,种生物的不同的基因,称称为为基因文基因文库库。第6页,
5、此课件共58页哦限制酶限制酶基因组基因组DNA基因重组基因重组转化细菌转化细菌体外包装体外包装1)基因组文库基因组文库(Genomic library)是指将某种生物体的是指将某种生物体的全部基因组全部基因组DNADNA用限制性内切酶或机械力量切割成一用限制性内切酶或机械力量切割成一定长度范围的定长度范围的DNADNA片段,再与合适的片段,再与合适的载体在体外重组后,导入受体菌的群载体在体外重组后,导入受体菌的群体中储存,这个群体就称为该生物基体中储存,这个群体就称为该生物基因组文库。其目的是分离有用的目的因组文库。其目的是分离有用的目的基因和保存基因和保存某种生物的全部基因某种生物的全部基因
6、。(一)从基因文库中直接获取(一)从基因文库中直接获取1.1.基因文库基因文库第7页,此课件共58页哦(一)从基因文库中直接获取(一)从基因文库中直接获取1.1.基因文库基因文库 是由生物的某一特定器是由生物的某一特定器官或特定发育时期细胞内的官或特定发育时期细胞内的mRNAmRNA经体外反转录后形成的互经体外反转录后形成的互补补DNADNA片段片段,与载体连接后储存,与载体连接后储存在一个受体菌群中,这个受体菌在一个受体菌群中,这个受体菌群就叫做这种生物的群就叫做这种生物的cDNAcDNA文库,文库,只包含一种生物的只包含一种生物的一部分一部分基因。基因。2)cDNA文库文库(cDNA li
7、brary)基因重组基因重组反转录酶反转录酶mRNAmRNAcDNAcDNA第8页,此课件共58页哦cDNA文文库库与基因与基因组组文文库库的区的区别别文库类型文库类型cDNA文库文库基因组文库基因组文库文库大小文库大小小小大大基因中启动子(具有启动基因中启动子(具有启动作用的作用的DNA片段)片段)无无有有基因中内含子(位于编码基因中内含子(位于编码蛋白质序列内的非编码蛋白质序列内的非编码DNA片段)片段)无无有有基因多少基因多少某种生物的某种生物的部分基因部分基因某种生物的全部某种生物的全部基因基因物种间的基因交流物种间的基因交流可以可以部分基因可以部分基因可以第9页,此课件共58页哦2.
8、2.基因文库的构建方法基因文库的构建方法:直接分离法直接分离法供体细胞中的供体细胞中的DNADNA许多许多DNADNA片段片段运载体运载体限制酶限制酶受体细胞受体细胞产生特定性状产生特定性状导入导入外源外源DNADNA扩增扩增目的基因目的基因分离分离(鸟枪法鸟枪法)(一)从基因文库中直接获取(一)从基因文库中直接获取多用于原核生物多用于原核生物第10页,此课件共58页哦逆转录法逆转录法目的基因的信使目的基因的信使RNARNA目的基因目的基因化学合成法化学合成法肽链氨基酸序列肽链氨基酸序列信使信使RNARNA序列序列基因的核苷酸序列基因的核苷酸序列目的基因目的基因合成合成逆转录逆转录2.2.基因
9、文库的构建方法基因文库的构建方法(一)从基因文库中直接获取(一)从基因文库中直接获取人工合成法(人工合成法(真核生物真核生物)推测推测推测推测单链单链DNADNA合成合成第11页,此课件共58页哦(二二)利用利用PCR技术扩增目的基因技术扩增目的基因vPCR 多聚多聚酶酶链链式反式反应应v1988年年 穆里斯等人穆里斯等人v在生物体外在生物体外复制特定复制特定DNA片断片断的核酸合成技的核酸合成技术术,由此可,由此可获获得大量目的基因得大量目的基因。第12页,此课件共58页哦PCR技术原理技术原理v在了解在了解DNA一一级结级结构基构基础础上上设计设计引物,引物,DNA多聚多聚酶酶可可识别识别
10、并并结结合引物,以合引物,以单链单链DNA为为模模板板,dNTP为为底物,合成其互底物,合成其互补链补链,通,通过过反复反复变变性,反复合成互性,反复合成互补链补链的的过过程,达到程,达到DNA扩扩增的目的。增的目的。第13页,此课件共58页哦(二)利用(二)利用PCR扩增目的基因扩增目的基因1 1、过程、过程高温变性(高温变性(解旋为单链解旋为单链)低温退火(低温退火(引物与单链互补结合引物与单链互补结合)适温延伸适温延伸(在在TaqTaq酶的作用下合成酶的作用下合成 与模板互补的与模板互补的DNADNA双链双链)重复循环重复循环第14页,此课件共58页哦PCR循环-变性第15页,此课件共5
11、8页哦PCR循环-变性第16页,此课件共58页哦PCR循环-变性第17页,此课件共58页哦PCR循环退火第18页,此课件共58页哦PCR循环延伸第19页,此课件共58页哦PCR循环延伸第20页,此课件共58页哦PCR循环延伸第21页,此课件共58页哦PCR循环延伸第22页,此课件共58页哦第23页,此课件共58页哦1 1、过程、过程(二)利用(二)利用PCR扩增目的基因扩增目的基因第24页,此课件共58页哦(二)利用(二)利用PCR扩增目的基因扩增目的基因2 2、条件、条件已知基因的核苷酸序列、已知基因的核苷酸序列、四种四种dNTPdNTP、引物引物TaqTaqDNADNA聚合酶聚合酶使目的基
12、因的片段在短时间内成百万倍地扩增使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增4 4、结果、结果耐高温3 3、方式:、方式:以以指数指数方式扩增,即方式扩增,即_(n n为扩增循环的次数)为扩增循环的次数)2 2n n适宜的温度和适宜的温度和PHPH值值第25页,此课件共58页哦作业:必修二 课时作业(十六)P99第26页,此课件共58页哦请你描述请你描述1、鸟枪法构建基因文库的过程2、化学合成法获得目的基因的过程3、逆转录法获得目的基因的过程4、PCR技术过程第27页,此课件共58页哦二、基因表达载体的构建二、基因表达载体的构建v使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可使目的基因在受体细胞中稳定存在
13、,并且可以遗传给下一代,同时,使目的基因能够表达以遗传给下一代,同时,使目的基因能够表达和发挥作用。和发挥作用。v基因表达载体基因表达载体目的基因目的基因启动子启动子终止子终止子标记基因标记基因复制原点复制原点第28页,此课件共58页哦目的基因启动子终止子标记基因目的基因启动子终止子标记基因v启动子启动子基因(目的)的首端,有特殊结构的基因(目的)的首端,有特殊结构的DNA片断,片断,RNA聚合酶识别和结合的部位聚合酶识别和结合的部位启动子决定了双链的启动子决定了双链的模板链模板链v终止子终止子基因(目的)的尾端,转录终止信号基因(目的)的尾端,转录终止信号v标记基因标记基因为了鉴别受体细胞中
14、是否含目的基因,从为了鉴别受体细胞中是否含目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来而将含有目的基因的细胞筛选出来第29页,此课件共58页哦由由RNA聚合酶所催化的转录聚合酶所催化的转录RNA聚合酶聚合酶识别识别启动子启动子RNA聚合酶与启动子聚合酶与启动子结合结合RNA合成开始合成开始RNA转录转录到终止子到终止子RNA聚合酶从模板链上聚合酶从模板链上脱落脱落第30页,此课件共58页哦第31页,此课件共58页哦三、将目的基因导入受体细胞三、将目的基因导入受体细胞v转化转化目的基因进入受体细胞内,并且在受体细目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程胞内维持稳定和表达的过程v
15、方法方法将目的基因导入植物细胞将目的基因导入植物细胞将目的基因导入动物细胞将目的基因导入动物细胞将目的基因导入微生物细胞将目的基因导入微生物细胞第32页,此课件共58页哦将目的基因导入植物细胞将目的基因导入植物细胞v农杆菌转化法农杆菌转化法v基因枪法(单子叶植物)基因枪法(单子叶植物)v花粉管通道法花粉管通道法第33页,此课件共58页哦农杆菌的特点农杆菌的特点双子叶植物和裸子植物受伤时,伤口双子叶植物和裸子植物受伤时,伤口分泌分泌酚类酚类吸引农杆菌吸引农杆菌农杆菌移向植物细胞伤口处农杆菌移向植物细胞伤口处农杆菌的农杆菌的Ti质粒上的质粒上的T-DNA整合到整合到植物细胞染色体的植物细胞染色体的
16、DNA上上第34页,此课件共58页哦农杆菌转化法农杆菌转化法转入转入农杆菌农杆菌第35页,此课件共58页哦双子叶植物和裸子植物受伤时,伤双子叶植物和裸子植物受伤时,伤口分泌酚类吸引农杆菌口分泌酚类吸引农杆菌带有目的基因的农杆菌带有目的基因的农杆菌Ti质粒转移至受体细胞质粒转移至受体细胞目的基因得以稳定维持和表达目的基因得以稳定维持和表达目的基因插入到植物细胞染色体的目的基因插入到植物细胞染色体的DNA上上第36页,此课件共58页哦基因枪法(微弹轰击法)基因枪法(微弹轰击法)v利用压缩气体产生的利用压缩气体产生的动力,将包裹在金属动力,将包裹在金属颗粒表面的表达载体颗粒表面的表达载体DNA打入受
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 选修 专题 基因工程 基本 操作 程序 课件
限制150内