基因工程的基本操作程序1.2基因工程的基本操作程序基因工程主要包括哪幾個(gè)操作步驟？問(wèn)題1目的基因的獲取1基因表達(dá)載體的構(gòu)建23將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞4目的基因的檢測(cè)與鑒定步驟一、目的基因的獲取12概念？方法？探究1探究交流1、目的基因主要是編碼蛋白質(zhì)的基因：如：與生物抗性相關(guān)的基因、與優(yōu)良品質(zhì)相關(guān)的基因、與生物藥物和保健品相關(guān)的基因、與毒物降解相關(guān)的基因、與工業(yè)用酶相關(guān)的基因2、也可以是具有調(diào)控作用的因子方法1、從基因文庫(kù)中獲取目的基因123含義？種類？依據(jù)？探究2探究交流1.基因文庫(kù)的概念:

將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，導(dǎo)入受體菌的群體中儲(chǔ)存，各個(gè)受體菌分別含有這種生物的不同的基因，稱為基因文庫(kù)2.基因文庫(kù)的種類:基因組文庫(kù)：含有一種生物的全部基因部分基因文庫(kù)：只包含了一種生物的部分基因，如：cDNA文庫(kù)提取某種生物的全部DNA用適當(dāng)?shù)南拗泼敢欢ù笮〉腄NA片段將DNA片段與載體連接導(dǎo)入受體菌中儲(chǔ)存基因組文庫(kù)基因組文庫(kù)的構(gòu)建cDNA文庫(kù)的構(gòu)建提取某種生物的某器官或特定發(fā)育時(shí)期的mRNA單鏈DNA雙鏈cDNA片段重組載體與載體連接cDNA文庫(kù)反（逆）轉(zhuǎn)錄酶DNA聚合酶導(dǎo)入受體菌中儲(chǔ)存非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)外顯子內(nèi)含子終止子基因的結(jié)構(gòu)啟動(dòng)子原核真核原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)上游編碼區(qū)下游與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)啟動(dòng)子終止子①不編碼蛋白質(zhì)。：編碼蛋白質(zhì),連續(xù)不間斷編碼區(qū)非編碼區(qū)原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)②調(diào)控遺傳信息表達(dá),上游的RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn):啟動(dòng)子真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)內(nèi)含子外顯子啟動(dòng)子終止子編碼區(qū)上游編碼區(qū)下游真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)外顯子：能編碼蛋白質(zhì)的序列內(nèi)含子：不能編碼蛋白質(zhì)的序列：有調(diào)控作用,上游有RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)(啟動(dòng)子)。非編碼序列：包括非編碼區(qū)和內(nèi)含子非編碼序列：包括非編碼區(qū)和內(nèi)含子與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)原核細(xì)胞真核細(xì)胞不同點(diǎn)編碼區(qū)是_____的，邊_________邊_________編碼區(qū)是間隔的、_____的，先_____后_____相同點(diǎn)都由能夠編碼蛋白質(zhì)的______和具有調(diào)控作用的______區(qū)組成的原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)比較連續(xù)不連續(xù)編碼區(qū)非編碼轉(zhuǎn)錄翻譯轉(zhuǎn)錄翻譯問(wèn)題2

為什么用生物發(fā)育某個(gè)時(shí)期的mRNA反轉(zhuǎn)錄得的DNA只有這種生物的部分基因？某個(gè)時(shí)期的發(fā)育是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果

怎樣從基因文庫(kù)中獲取我們所需的目的基因呢?

根據(jù)基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色體上的位置、基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA、基因的表達(dá)產(chǎn)物蛋白質(zhì)等特性來(lái)獲取目的基因。問(wèn)題3下列對(duì)目的基因和基因文庫(kù)的理解，不正確的是：（）A．基因組文庫(kù)大于cDNA文庫(kù)B．目的基因主要指編碼蛋白質(zhì)的基因C．基因文庫(kù)就是指基因組文庫(kù)D．cDNA文庫(kù)只含有某種生物的一部分基因練習(xí)1C方法2、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因123前提？原理？過(guò)程？探究3探究交流4條件？(一)、PCR技術(shù)擴(kuò)增過(guò)程1.DNA變性（90℃-95℃）：

雙鏈DNA模板在熱作用下，

斷裂，形成_______

2.退火（55℃-60℃）：

與

模板結(jié)合,形成局部雙鏈。3.延伸（70℃-75℃）：合成鏈在

作用下延伸，合成互補(bǔ)的DNA。

DNA聚合酶DNA引物單鏈DNA氫鍵（二）操作前提：一段已知目的基因的核苷酸序列，以便合成引物引物（一小段單鏈DNA）（三）原理：（四）條件DNA復(fù)制DNA聚合酶（耐高溫）溫度控制原料(4種脫氧核苷酸)模板（五）擴(kuò)增結(jié)果：指數(shù)形式（2n）（目的基因）下列屬于PCR技術(shù)的條件的是①單鏈的脫氧核苷酸序列引物②目的基因所在的DNA片段③脫氧核苷酸④核糖核苷酸⑤DNA連接酶⑥D(zhuǎn)NA聚合酶⑦DNA限制性內(nèi)切酶 A.①②③⑤ B.①②③⑥ C.①②③⑤⑦ D.①②④⑤⑦練習(xí)2B方法3：通過(guò)DNA合成儀直接人工合成目的基因DNA合成儀前提：基因比較小、核苷酸序列已知問(wèn)題43、如果不知道目的基因的核苷酸序列，可采用_________________獲取目的基因的三種方法應(yīng)用1、如果知道目的基因兩端的核苷酸序列，而且基因比較大，可采用____________

2、如果知道目的基因的序列，而且基因比較小，可采用________________PCR技術(shù)擴(kuò)增化學(xué)方法人工合成構(gòu)建基因文庫(kù)的方法步驟二：基因表達(dá)載體的構(gòu)建12目的？組成？探究4探究交流——基因工程的核心步驟二：基因表達(dá)載體的構(gòu)建——基因工程的核心1目的：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，同時(shí)使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。2組成：目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因等表達(dá)載體的組成啟動(dòng)子：位于基因的首端的一段特殊的DNA片斷，RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位終止子：位于基因的尾端的一段特殊的DNA片斷，能終止mRNA的轉(zhuǎn)錄標(biāo)記基因：鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程質(zhì)粒DNA分子限制酶處理兩個(gè)切口獲得目的基因DNA連接酶重組DNA分子（重組質(zhì)粒）同一種一個(gè)切口兩個(gè)黏性末端

下列關(guān)于基因表達(dá)載體構(gòu)建的相關(guān)敘述，不正確的是(

)A．需要限制酶和DNA連接酶

B．必須在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行

C．抗生素抗性基因可作為標(biāo)記基因

D．啟動(dòng)子位于目的基因的首端練習(xí)3B步驟三：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞內(nèi)12轉(zhuǎn)化？方法？探究5探究交流

步驟三、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞1轉(zhuǎn)化：目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程。2常用的受體細(xì)胞：大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)桿菌、酵母菌和動(dòng)植物細(xì)胞等。3目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的原理：借鑒細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞的途徑。1、目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法（1）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法①農(nóng)桿菌特點(diǎn)：易感染雙子葉植物和裸子植物，對(duì)大多數(shù)單子葉植物沒(méi)有感染能力。②原理：Ti質(zhì)粒上的T-DNA可以轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上。三、目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞構(gòu)建基因表達(dá)載體轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌植物細(xì)胞導(dǎo)入穩(wěn)定維持和表達(dá)③過(guò)程：1、目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法（2）基因槍法：

常用于單子葉植物，成本較高（3）花粉管通道法：

我國(guó)獨(dú)創(chuàng)，十分經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便，如抗蟲(chóng)棉2、將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞方法：顯微注射法3、將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞①微生物作受體細(xì)胞原因：繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)少②常用菌：大腸桿菌③常用法：Ca2+處理獲得感受態(tài)細(xì)胞④過(guò)程：Ca2+處理大腸桿菌感受態(tài)

細(xì)胞感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合

四、目的基因的檢測(cè)與鑒定導(dǎo)入過(guò)程完成后，全部受體細(xì)胞都能攝入重組DNA分子嗎？1真正能攝入重組DNA分子的受體細(xì)胞很少。2目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞后，是否都能穩(wěn)定維持和表達(dá)？不一定，需要檢測(cè)1、鑒定——分子水平的鑒定轉(zhuǎn)基因生物的DNA探針15N15N14N14N（1）檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA上是否插入了目的基因基因探針：放射性同位素等標(biāo)記的含有目的基因DNA片段方法——DNA分子雜交技術(shù)變性變性1、鑒定——分子水平的鑒定變性方法——分子雜交技術(shù)（2）檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA探針15N15N轉(zhuǎn)基因生物的mRNA14N14N1、鑒定——分子水平的鑒定提取（3）檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)方法——抗原-抗體雜交蘇云金桿菌Bt毒素蛋白將Bt毒蛋白注射小鼠體內(nèi)從小鼠血管抽出血液分離出抗Bt毒素的抗體抗體蛋白質(zhì)

出現(xiàn)雜交帶脫分化組織培養(yǎng)2、鑒定——個(gè)體水平的鑒定抗蟲(chóng)、抗病接種實(shí)驗(yàn)，活性比較實(shí)驗(yàn)例：用棉鈴飼喂棉鈴蟲(chóng)，如蟲(chóng)吃后不出現(xiàn)中毒癥狀，說(shuō)明未攝入目的基因或攝入目的基因未表達(dá)。如蟲(chóng)吃后中毒死亡，則說(shuō)明攝入了抗蟲(chóng)基因并得到表達(dá)。學(xué)習(xí)展示1、有關(guān)基因工程的敘述中，錯(cuò)誤的是()A、DNA連接酶將黏性末端的堿基對(duì)連接起來(lái)

B、限制性內(nèi)切酶用于目的基因的獲得

C、目的基因須由運(yùn)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞

D、人工合成目的基因不用限制性內(nèi)切酶A學(xué)習(xí)展示2、下列屬于獲取目的基因的方法的是()①利用mRNA反轉(zhuǎn)錄形成②從基因組文庫(kù)中提?、蹚氖荏w細(xì)胞中提?、芾肞CR技術(shù)⑤利用DNA轉(zhuǎn)錄 ⑥人工合成

A.①②③⑤B.①②⑤⑥C.①②③④D.①②④⑥D(zhuǎn)學(xué)習(xí)展示3、有關(guān)基因工程的敘述正確的是（）

A、限制酶只在獲得目的基因時(shí)才用

B、重組質(zhì)粒的形成在細(xì)胞內(nèi)完成

C、