高中生物 專題1 基因工程的基本操作程序課件 新人教版選修3.ppt

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基因工程的基本操作程序,原核細胞的基因結(jié)構(gòu),原核細胞基因,編碼區(qū)（編碼序列）：能指導(dǎo)有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，即能夠編碼蛋白質(zhì),非編碼區(qū)（調(diào)控序列）：位于編碼區(qū)上游和編碼區(qū)下游的DNA序列，雖不能指導(dǎo)有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，但有調(diào)控遺傳信息表達的核苷酸序列，如啟動子、終止子等,,原核細胞的基因結(jié)構(gòu),RNA聚合酶的作用是催化DNA轉(zhuǎn)錄為RNA。它能夠識別調(diào)控序列中的結(jié)合位點，并與其結(jié)合。轉(zhuǎn)錄開始后，RNA聚合酶沿DNA分子移動，并與DNA分子的一條鏈為模板合成RNA。,真核細胞的基因結(jié)構(gòu),與原核細胞比較，真核細胞基因結(jié)構(gòu)的主要特點是：編碼區(qū)是間隔的、不連續(xù)的。也就是說，能夠編碼蛋白質(zhì)的序列被不能夠編碼蛋白質(zhì)的序列分隔開來，成為一種斷裂的形式。其中，能夠編碼蛋白質(zhì)的序列叫做外顯子，一般不能夠編碼蛋白質(zhì)的序列叫做內(nèi)含子。,真核細胞的基因結(jié)構(gòu),真核細胞基因,編碼區(qū)（間隔、不連續(xù)）,外顯子：能編碼蛋白質(zhì)的DNA序列內(nèi)含子：不能編碼蛋白質(zhì)的DNA序列,非編碼區(qū)：與原核生物具有相似功能的啟動子、終止子,,,原核細胞與真核細胞的基因結(jié)構(gòu)比較,基因的種類,（1）編碼蛋白質(zhì)的基因：包括結(jié)構(gòu)基因和調(diào)節(jié)基因。（2）沒有轉(zhuǎn)譯產(chǎn)物的基因：如rRNA基因和tRNA基因。（3）不能轉(zhuǎn)錄的DNA片段：如操縱基因。,啟動子與終止子,啟動子是在非編碼區(qū)內(nèi)緊靠轉(zhuǎn)錄起點，調(diào)控遺傳信息表達的脫氧核苷酸序列，它能引導(dǎo)RNA聚合酶與正確的基因部位結(jié)合，使轉(zhuǎn)錄從起點開始，沿編碼區(qū)進行。終止子是在非編碼區(qū)內(nèi)緊靠轉(zhuǎn)錄終點，調(diào)控遺傳信息表達的脫氧核苷酸序列，它能阻礙RNA聚合酶的移動，并使其從DNA模板鏈上脫離下來，使轉(zhuǎn)錄終止。,基因工程的基本操作流程,基因組文庫和部分基因文庫,基因組文庫,部分基因文庫,基因組文庫和部分基因文庫,cDNA合成過程,第一步，反轉(zhuǎn)錄酶以RNA為模板合成一條與RNA互補的DNA單鏈，形成RNA-DNA雜交分子。第二步，核酸酶H使RNA-DNA雜交分子中的RNA鏈降解，使之變成單鏈的DNA。第三步，以單鏈DNA為模板，在DNA聚合酶的作用下合成另一條互補的DNA鏈，形成雙鏈DNA分子。,利用PCR技術(shù)擴增目的基因,原理:DNA雙鏈復(fù)制前提:要有一段已知目的基因的脫氧核苷酸序列，以便合成引物。,獲取目的基因,從基因文庫中獲取利用PCR技術(shù)擴增利用化學(xué)方法人工合成,構(gòu)建表達載體,表達載體的組成目的基因啟動子終止子標記基因,基因工程載體的構(gòu)建需要考慮哪些因素,（1）基因的特點：如果一個來自動物的目的基因含有內(nèi)含子，就不能用于轉(zhuǎn)基因植物，因為動物中內(nèi)含子的剪接系統(tǒng)與植物的不同，植物不能將動物基因的內(nèi)含子剪切掉，只能用該基因的cDNA?；虻漠a(chǎn)物如果是一個糖蛋白，那么該基因在原核生物細菌中表達出來的蛋白就可能不具備天然狀態(tài)下的活性，因為糖蛋白上的糖鏈是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體上加上的，而細菌無這些細胞器。（2）要選擇強啟動子或組織特異性啟動子。啟動子有強有弱，選擇強啟動子可以增加轉(zhuǎn)錄活性，使基因產(chǎn)物量增多。如果希望基因在生物的某個組織表達，如只在植物種子中表達，就要選擇種子中特異表達的啟動子。（3）要有選擇標記基因，如抗生素基因，以便選擇出真正的轉(zhuǎn)基因生物。,將目的基因?qū)胧荏w細胞（植物細胞）,農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法基因槍法花粉管通道法,將目的基因?qū)胧荏w細胞（動物細胞）,顯微注射法,將目的基因?qū)胧荏w細胞（微生物細胞）,Ca2+處理,目的基因的檢測與鑒定,檢測:是否插入目的基因是否轉(zhuǎn)錄是否翻譯鑒定:功能活性鑒定抗性鑒定,分別提取什么進行檢測,歸納步驟,歸納:基因工程的基本操作程序,獲取目的基因從基因文庫利用PCR化學(xué)方法人工合成構(gòu)建基因表達載體目的基因、啟動子、終止子、標記基因?qū)⒛康幕驅(qū)胧荏w細胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、顯微注射法目的基因的檢測與鑒定檢測：是否插入、轉(zhuǎn)錄、翻譯,基因操作的基本步驟,基因操作的基本步驟,,