基因工程的操作过程ppt页.pptx

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1、学学业业分分层层测测评评当当堂堂即即时时达达标标知知识识点点一一知知识识点点二二知知识识点点三三补充：补充：1.1.原核细胞的基因结构原核细胞的基因结构非编码区非编码区非编码区非编码区编码区编码区编码区上游编码区上游 编码区下游编码区下游 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启启动子：子：位于基因首端一段能与位于基因首端一段能与RNA聚合聚合酶结合并能起合并能起始始mRNA合成的序列。没有启合成的序列。没有启动子，基因就不能子，基因就不能转录。终止子：止子：位于基因的尾端的一段特殊的位于基因的尾端的一段特殊的DNA片断，它能片断，它能阻碍阻碍RNA聚合聚合酶的移

2、的移动，并使其从，并使其从DNA模板模板链上脱离下上脱离下来，使来，使转录终止。止。RNA聚合聚合酶:能能够识别启启动子上的子上的结合位点并与其合位点并与其结合合的一种蛋白的一种蛋白质.(以模板以模板转录然后脱落然后脱落)不能转录为信使不能转录为信使RNARNA，不能，不能 编码蛋白质。编码蛋白质。：能转录相应的信使：能转录相应的信使RNARNA，能，能 编码蛋白质编码蛋白质 编码区编码区非编码区非编码区原核原核细胞细胞的的 基因基因结构结构有调控遗传信息表达的核有调控遗传信息表达的核 苷酸序列，在该序列中，苷酸序列，在该序列中，最重要的是位于编码区上最重要的是位于编码区上 游的游的RNARN

3、A聚合酶结合位点。聚合酶结合位点。非编码区非编码区非编码区非编码区编码区编码区编码区上游编码区上游 编码区下游编码区下游 启动子启动子终止子终止子编码区编码区非编码区非编码区非编码区非编码区与与RNARNA聚合酶聚合酶结合位点结合位点内含子内含子 外显子外显子 能够编码蛋白质的序列叫做外显子能够编码蛋白质的序列叫做外显子 不能够编码蛋白质的序列叫做内含子不能够编码蛋白质的序列叫做内含子启动子启动子终止子终止子编码区上游编码区上游 编码区下游编码区下游 内含子：内含子：外显子：外显子：补充：补充：2.2.真核细胞的基因结构真核细胞的基因结构真核真核细胞细胞的的 基因基因结构结构编码区编码区非编码

4、区非编码区外显子：能编码蛋白质的序列外显子：能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：有调控作用的核苷酸序列，：有调控作用的核苷酸序列，包括位于编码区上游的包括位于编码区上游的RNARNA 聚合酶结合位点等。聚合酶结合位点等。非编码序列：非编码序列：包括非编码区和内含子包括非编码区和内含子原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞不同点不同点编码区是编码区是_的的编码区是间隔的、编码区是间隔的、_的的相同点相同点都由能够编码蛋白质的都由能够编码蛋白质的_和具和具有调控作用的有调控作用的_区组成的区组成的原核细胞与真核细胞的基因结构比较原核细胞与真核细胞的基因结构比较思考

5、思考编码相同数目氨基酸的蛋白质，原核编码相同数目氨基酸的蛋白质，原核细胞与真核细胞基因结构一样长吗？细胞与真核细胞基因结构一样长吗？连续连续不连续不连续编码区编码区非编码非编码1下列关于基因结构的认识中，正确的是下列关于基因结构的认识中，正确的是（）A大豆基因中内含子是能够编码蛋白质的序列大豆基因中内含子是能够编码蛋白质的序列B乳酸菌与酵母菌基因结构中都存在外显子和内含子乳酸菌与酵母菌基因结构中都存在外显子和内含子C大肠杆菌基因与大肠杆菌基因与RNA聚合酶结合位点位于编码区的下游聚合酶结合位点位于编码区的下游D水稻细胞基因的编码区中存在非编码序列水稻细胞基因的编码区中存在非编码序列2（多选）原

6、核细胞与真核细胞基因结构的共同特点是（多选）原核细胞与真核细胞基因结构的共同特点是（）A编码区都有能编码蛋白质的序列编码区都有能编码蛋白质的序列B编码区都是连续的编码区都是连续的C非编码区都能调控遗传信息的表达非编码区都能调控遗传信息的表达D非编码区都有非编码区都有RNA聚合酶结合的位点聚合酶结合的位点DACD1 1、目的基因的获取、目的基因的获取2 2、基因表达载体的构建、基因表达载体的构建3 3、将目的基因导入受体细胞、将目的基因导入受体细胞4 4、目的基因的检测与鉴定、目的基因的检测与鉴定基因工程基本操作的四个步骤基因工程基本操作的四个步骤有了目的基因，我们才能有了目的基因，我们才能赋予

7、一种生物以另一种生赋予一种生物以另一种生物的遗传特性。物的遗传特性。使目的基因在受体细胞中使目的基因在受体细胞中稳定存在，并可进行遗传、稳定存在，并可进行遗传、表达和发挥作用表达和发挥作用载体进入受体细胞稳定表载体进入受体细胞稳定表达，才能实现一种生物的达，才能实现一种生物的基因在另一种生物中的转基因在另一种生物中的转化。化。才能确定目的基因是否真才能确定目的基因是否真正在受体细胞中稳定遗传正在受体细胞中稳定遗传和正确表达。和正确表达。(一一)、目的基因主要是、目的基因主要是_编码蛋白质的基因编码蛋白质的基因（二）、获取目的基因的常用方法有哪些（二）、获取目的基因的常用方法有哪些?1 1、从基

8、因文库中获取、从基因文库中获取2 2、利用、利用PCRPCR技术扩增技术扩增3 3、人工合成、人工合成如：与生物抗性相关的基因、与优良品质相关的基因、与生物药如：与生物抗性相关的基因、与优良品质相关的基因、与生物药物和保健品相关的基因、与毒物降解相关的基因、与工业用酶相物和保健品相关的基因、与毒物降解相关的基因、与工业用酶相关的基因、具调控作用的因子等。关的基因、具调控作用的因子等。1 1、从基因文库中获取目的基因、从基因文库中获取目的基因（1 1）.基因文库基因文库 将含有某种生物不同基因的许多将含有某种生物不同基因的许多DNADNA片断，导入到受体片断，导入到受体菌的群体中，各个受体菌分别

9、含有这种生物的不同基因，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。称为基因文库。种种类类基因组文库：基因组文库：含有一种生物的含有一种生物的全部全部基因基因部分基因文库：部分基因文库：只包含了一种生物的只包含了一种生物的部分部分基因，基因，如：如：cDNAcDNA文库文库提取某种生物的提取某种生物的全部全部DNADNA用适当的限制酶酶切用适当的限制酶酶切一定大小的一定大小的DNADNA片段片段将将DNADNA片段与载体连接片段与载体连接重组载体重组载体基因组文库基因组文库导入受体菌中储存导入受体菌中储存（2 2）.基因文库的构建方法基因文库的构建方法基因组文库的构建基因组

10、文库的构建提取某种生物的提取某种生物的某器官某器官或或特定发育时期特定发育时期的的mRNAmRNA单链单链DNADNA双链双链cDNAcDNA片段片段重组载体重组载体与载体连接与载体连接cDNAcDNA文库文库反（逆）转录酶反（逆）转录酶DNA聚合聚合酶导入受体菌中储存导入受体菌中储存 cDNA cDNA文库的构建文库的构建-逆转录法：逆转录法：基因组基因组DNADNA文库文库cDNAcDNA文库文库基因组基因组DNADNA文库与文库与cDNAcDNA文库的比较文库的比较某生物体内全部某生物体内全部DNADNA 许多许多DNADNA片段片段受体菌群体受体菌群体限制酶限制酶与运载体连接导入与运载

11、体连接导入基因组文库基因组文库cDNAcDNA反反转录受体菌群体受体菌群体与运载体连接导入与运载体连接导入部分基因文库部分基因文库（cDNA文库）文库）基因组基因组DNADNA文库与文库与cDNAcDNA文库的比较文库的比较某种生物某个时期的某种生物某个时期的mRNAmRNA 真核生物的基因用逆转录法得到的真核生物的基因用逆转录法得到的cDNAcDNA与原基因相同吗？有哪些差异？原核与原基因相同吗？有哪些差异？原核生物基因呢？生物基因呢？思考思考？编码区编码区编码区编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区DNA聚合酶聚合酶剪接有关的酶剪接有关的酶RNA聚合酶聚合酶

12、mRNA前体前体mRNA单链单链DNAcDNA逆转录酶逆转录酶转录转录剪接剪接逆转录逆转录复制复制启动子启动子启动子启动子终止子终止子基因基因不含不含非编码非编码系列系列。即不。即不含含非编码区非编码区和和内含子内含子基因组基因组DNADNA文库与文库与cDNAcDNA文库的比较文库的比较（3 3）构建基因文库的目的）构建基因文库的目的 怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因呢怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因呢?便于在便于在不知道目的基因核苷酸序列不知道目的基因核苷酸序列的情况下，获得所需的目的基因。的情况下，获得所需的目的基因。(4(4）从基）从基因文库中因文库中得到目的得到目的基因的

13、方基因的方法法依据：目的基因的有关信息。依据：目的基因的有关信息。如：根据基因的核苷酸序列如：根据基因的核苷酸序列 基因的功能基因的功能 基因在染色体上的位置基因在染色体上的位置 基因的转录产物基因的转录产物mRNAmRNA 基因翻译产物蛋白质等特性基因翻译产物蛋白质等特性1、构建基因组、构建基因组DNA文库时，首先应分离细胞的文库时，首先应分离细胞的A、染色体、染色体DNAB、线粒体、线粒体DNAC、总、总mRNAD、tRNA2、目的基因可从基因文库中获得，下列有关基因文库的、目的基因可从基因文库中获得，下列有关基因文库的描述正确的是描述正确的是A、某生物的全套基因就是一个基因文库、某生物的

14、全套基因就是一个基因文库B、将含有某种生物不同的许多、将含有某种生物不同的许多DNA片段，导入某个生片段，导入某个生物物体内，则这个生物就是一个基因文库体内，则这个生物就是一个基因文库C、含有一种生物所有基因的基因文库叫做基因组文库、含有一种生物所有基因的基因文库叫做基因组文库D、含有一种生物的一部分基因的基因文库叫、含有一种生物的一部分基因的基因文库叫cDNA文库文库AC 概念：概念：PCRPCR全称为全称为_，是一项在生物，是一项在生物_复制复制_的核酸合成技术的核酸合成技术 条件：条件：_、_ _、_ _、_原理：原理：_方式：以方式：以_方式扩增，即方式扩增，即_（n n为扩增循环的次

15、数）为扩增循环的次数）结果：结果：多聚酶链式反应多聚酶链式反应体外体外特定特定DNADNA片段片段DNADNA复制复制已知基因的核苷酸序列已知基因的核苷酸序列（前提）（前提）四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸一对引物一对引物耐热的耐热的DNADNA聚合酶（聚合酶（TaqTaq酶）酶）指数指数2 2n n使目的基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2 2、利用、利用PCRPCR技术扩增目的基因技术扩增目的基因过程：过程：a a、DNADNA变性变性（90-9590-95）：双链）：双链DNADNA模板模板 在热作用下，在热作用下，_断裂，形成断裂，形成_b b、退火

16、、退火（复性（复性55-6055-60）：系统温度降低，引）：系统温度降低，引 物与物与DNADNA模板结合，形成局部模板结合，形成局部_。c c、延伸、延伸（70-7570-75）：在）：在TaqTaq酶的作用下，从酶的作用下，从 引物处延伸，合成与模板互补的引物处延伸，合成与模板互补的_ _。氢键氢键单链单链DNADNA双链双链DNADNA链链具体过程：具体过程：1 1个个DNADNA分子进行分子进行PCRPCR扩增扩增,循环循环4 4次，次，理论上至少需要理论上至少需要几个引物几个引物？2（2n-1）(n为循循环次数次数)（24-1）2=30目的基因的目的基因的目的基因的目的基因的mRN

17、AmRNA单链单链单链单链DNA(cDNADNA(cDNA）双链双链双链双链DNADNA(即目的基因即目的基因即目的基因即目的基因)反转录反转录反转录反转录合成合成合成合成1）反转录法：）反转录法：以目的基因转录成的信以目的基因转录成的信以目的基因转录成的信以目的基因转录成的信使使使使RNARNARNARNA为模板，反转录成互为模板，反转录成互为模板，反转录成互为模板，反转录成互补的单链补的单链补的单链补的单链DNADNADNADNA，然后在酶的，然后在酶的，然后在酶的，然后在酶的作用下合成双链作用下合成双链作用下合成双链作用下合成双链DNADNADNADNA，从而，从而，从而，从而获得所需的

18、基因。获得所需的基因。获得所需的基因。获得所需的基因。蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质的氨基的氨基的氨基的氨基酸序列酸序列酸序列酸序列mRNAmRNA的核苷的核苷的核苷的核苷酸序列酸序列酸序列酸序列结构基因结构基因结构基因结构基因的核苷酸的核苷酸的核苷酸的核苷酸序列序列序列序列目的目的目的目的基因基因基因基因推测推测推测推测推测推测推测推测化学化学化学化学合成合成合成合成2）根据已知的氨基酸序列合成）根据已知的氨基酸序列合成DNA法法：3 3、人工合成的目的基因、人工合成的目的基因目的基因 首端 RNA聚合酶 mRNA 终止子 尾端 转录 鉴别 目的基因 遗传 表达 目的基因 维持稳定 表达 农杆菌转化法 裸子 单子叶植物 显微注射 受精卵 感受态细胞 重组表达载体DNA分子 遗传物质相对较少 DNA分子杂交 分子 抗原抗体 接种 学业分层测评（二）学业分层测评（二）点击图标进入点击图标进入