2020_2021学年高中生物专题1基因工程2基因工程的基本操作程序课件1新人教版选修3.ppt

农杆菌转化法（经济有效：80%转基因植物通过此方法获得） ①农杆菌特点：易感染双子叶植物和裸子植物，对大多数单子叶植物没有感染能力 ②原理：Ti质粒上的T-DNA可以转移到受体细胞，并整合到受体细胞染色体的DNA上。 受体细 胞种类 植物细胞 动物细胞 微生物细胞 常用方法 受体细胞 转化过程 农杆菌转化法 体细胞 目的基因插入Ti质粒的T-DNA上→导入植物细胞→整合到受体细胞染色体DNA上→表达 显微注射法 受精卵 目的基因表达载体的提纯→取卵→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物 Ca2+处理法 原核细胞 Ca2+处理细胞→感受态细胞,表达载体与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子 步骤四、发光基因的检测与鉴定 检测发光基因是否成功导入？ 检测发光基因是否成功表达？ ①首先取出转基因生物的基因组DNA ②含目的基因的DNA片段用放射性同位素等作标记,以此做探针 ③使探针和转基因生物的基因组杂交,若显示出杂交带,表明染色体已插入染色体DNA中 1、导入检测：DNA分子杂交法（使用DNA探针） 2、表达检测： a、转录检测：分子杂交法检测mRNA b、翻译检测：免疫法，提取蛋白质用相应的抗体进行抗原—抗体杂交 3、个体生物学水平鉴定：如作物抗性等。 分子水平检测 个体水平鉴定 抗原-抗体分子杂交技术 DNA分子杂交技术 DNA-RNA分子杂交技术 方法 探针 检测对象 目的基因 mRNA 蛋白质 放射性标记 目的基因 放射性标记抗体 【连连看】 基因工程基本操作步骤 获取目的基因 构建基因表达载体 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定 （核心） 【课题延伸】 利用萤火虫的发光特性，培育发光动物。 基因工程的基本操作程序 据媒体报道，科学家受萤火虫启发，培育出真正的发光植物，项目的团队人员称，研制发光的未来树木可以作为路灯使用。研究团队首先利用荧光蛋白，通过软件设计出了DNA序列即荧光基因，将荧光基因转移到重组质粒转化农杆菌中，最终介导到一种名为拟南芥的微小植物中，由于它们能够彼此之间和与植物之间传递DNA，而且这种植物易于试验，传播到野外的风险最小，因而它们越来越多的被用于遗传工程学。 【课题】 利用萤火虫的发光特性，来改造银杏树，使它成为发光树。 发光基因哪里去找？ 如何获取发光基因？ 步骤一、获取发光基因（目的基因） 发光基因（编码蛋白质的基因） 荧光蛋白的氨基酸序列 mRNA的核苷酸序列 DNA的核苷酸序列 推测 化学合成 推测 1、人工合成法 资料1：基因文库的建立 基因文库包括基因组文库和部分基因文库。将某种生物的全部DNA，酶切成许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。如果这个文库包含了某种生物的所有基因，这种基因文库叫做基因组文库；如果这个文库只包含了某种生物的一部分基因，这种基因文库叫做部分基因文库，例如cDNA文库，首先得到mRNA，再反转录得cDNA，形成文库。 资料2：从基因文库分离目的基因 使用基因文库是分离基因，特别是分离高等真核生物基因的有效手段。如果一个哺乳动物的基因组是 3×109碱基对，直接从细胞中提取并分离出某一特定基因的DNA片段在技术上是很困难的。但是在基因文库中，只要有该基因的探针存在，采用DNA分子杂交技术即可分离并获取目的基因。 步骤一、获取发光基因（目的基因） 2、从基因文库获取 供体生物mRNA 单链DNA 反转录（酶） 双链DNA DNA聚合酶 反转录法 步骤一、获取发光基因（目的基因） 供体生物全部DNA DNA片段 酶切 导入 受体菌群 （基因组文库） 目的基因 2、从基因文库获取 导入 受体菌群 （cDNA文库） 目的基因 分离 分离 真核细胞的基因结构 编码区 非编码区 非编码区 与RNA聚合酶 结合位点 内含子 外显子 启动子 终止子 编码区上游 编码区下游 步骤一、获取发光基因（目的基因） 3、利用PCR技术对目的基因的获取与扩增 PCR是聚合酶链式反应（Polymerase chain reaction）的缩写，它是在体外快速扩增特定基因或DNA序列的方法，只需在试管中建立反应，经数小时后，就能将极其微量的目的基因或某一特定DNA片段扩增数十万倍，乃至千百万倍。其原理与细胞内发生的DNA复制过程非常相似，PCR也是一个重复进行DNA模板解链、引物与DNA模板结合、DNA聚合酶催化形成新的DNA链的过程，只不过该过程主要是通过人为控制反应体系的温度来实现的。 关键词 体外 复制 温度 ②条件： a、模板：___________________________、 b、原料：___________________________、 c、酶：__________