2020——2021学年高二人教版选修31.2基因工程基本操作程序（第2课时）课件

复习巩固目的基因的获取 FU XI GONG GU MU DI JI YIN DE HUO QU 温故 知新 目的基因的获取 方法 目的基因的获取可以从自然界中已有的物种中分离出来，也可以用人工 的方法合成。 1.从基因文库 中获取 2.利用PCR 技术扩增目 的基因 3.化学方法直 接人工合成 目的基因获取的方法（比较） 目的基因获取的方法（选择） 1.如果不知道目的基因的核苷酸序列，可以通过构建基因文库 的方法，即通过受体菌储存并扩增目的基因后，从基因文库中 获取目的基因。 2.如果知道目的基因的核苷酸序列，而且基因比较小，可以通 过DNA合成仪利用化学方法直接人工合成。 3.如果知道要扩增的目的基因及两端的核苷酸序列，而且基因 又比较大，可以通过PCR技术扩增目的基因。 二、基因表达载体的构建 JI YIN BIAO DA ZAI TI DE GOU JIAN 02 核心步骤 第二步：基因表达载体的构建（核心步骤） 1.基因表达载体构建的目的 使目的基因在受体细胞中 ，并且可以遗传给下一代， 使目的基因能够________和 。 稳定存在 表达 发挥作用 目的基因是一个DNA片段 不含有复制原点、不含有启动子和终止子 第二步：基因表达载体的构建（核心步骤） 2.基因表达载体的组成 启动子＋目的基因＋终止子＋标记基因＋复制原点 ①启动子：一段特殊的 DNA片段，位于目的基 因的首端，是RNA聚合 酶识别和结合的部位，驱 动基因转录。 ②终止子：一段特殊的 DNA片段，位于目的基 因的尾端，使转录终止。 第二步：基因表达载体的构建（核心步骤） 2.基因表达载体构建的组成 启动子＋目的基因＋终止子＋标记基因（＋复制原点） ③标记基因：一般为抗生 素抗性基因或荧光蛋白基 因，鉴别受体细胞中是否 导入目的基因。 第二步：基因表达载体的构建（核心步骤） 3.基因表达载体构建的过程 一般用同一种 酶分别切割载体和含有目的基因的DNA片段，再用 酶把两者连接(如图)。 限制 DNA连接 有同学问：“形成一个 重组质粒为什么会形 成四个磷酸二酯键？” 3.基因表达载体的构建过程 ①质粒重新环化 ②质粒与目的基因反向 连接 ③目的基因自身环化 ④产生质粒与质粒的连 接产物以及目的基因与 目的基因的连接产物。 的缺点 3.基因表达载体的构建过程 双酶切(a酶和b酶）优点 ①防止DNA连接酶连接时， 使质粒重新环化 ②防止DNA连接酶连接时， 质粒与目的基因反向连接 ③防止DNA连接酶连接时， 使目的基因自身环化 ④避免质粒与质粒以及目 的基因与目的基因的自身 大量连接,提高正确连接的 效率。 启动子和起始密码子、终止子和终止密码子的区别  项目 启动子 终止子 起始密码子 终止密码子 化学 成分 DNA片段 DNA片段 mRNA上三 个相邻碱基 mRNA上三 个相邻碱基 位置 目的基因首端 目的基因尾端 mRNA首端 mRNA尾端 作用 RNA聚合酶识别和 结合的部位，驱动 基因转录出RNA 决定转录 的结束 翻译的 起始信号 决定翻译过 程的结束 知识归类 1.下列有关抗虫基因表达载体的叙述，正确的是（ ） A.切割含抗虫基因的DNA片段和载体必须用同一种限制酶 B.抗虫基因表达载体中要有启动子和终止密码子 C.抗虫基因表达载体必须具备标记基因，其作用是筛选含有目的基因的 受体细胞 D.抗虫基因的表达启动于复制原点 C 2.以下为形成cDNA(图中的单链DNA)过程和PCR扩增过程示意图。 据图分析，下列说法正确的是 (  )B A.催化①过程的酶是RNA聚合酶 B.④过程发生的变化是引物与单链DNA结合 C.催化②⑤过程的酶都是DNA聚合酶，都能耐高温 D.如果RNA单链中A与U之和占该链碱基含量的40%，则一个双链 DNA中，A与U之和也占该DNA碱基含量的40% 2.如图是利用基因工程技术培育转基因植物生产可食用疫苗的部 分过程示意图，其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoR Ⅰ、ApaⅠ为四种限制 性核酸内切酶。下列说法错误的是 (  ) A.图示过程是基因工程的 核心步骤 B.抗卡那霉素基因的存在 有利于将含有抗原基因 的细胞筛选出来 C.除图示组成外，表达载 体中还应该含有启动子 和终止子等结构 D.表达载体构建时需要用 到限制酶SmaⅠ D 4.某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失 活（Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因）．有人将此质 粒载体用BamH I酶切后，与用BamH I酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接 酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌，结果大肠杆菌有的未被 转化，有的被转化．被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含 有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌．回答下列问题： (1）质粒载体作为基因工程的工具，应具备 的基本条件有_________________________ （答出两点即可）。 而作为基因表达载体， 除满足上述基本条件外，还需具有启动子和 终止子。 能自我复制、具有标记基因 4.某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失 活（Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因）．有人将此质 粒载体用BamH I酶切后，与用BamH I酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接 酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌，结果大肠杆菌有的未被 转化，有的被转化．被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含 有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌．回答下列问题： （2）如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛 选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化 的和仅含有环状目的基因的细胞是不能区分 的，其原因是_________________________ ___________________________________；并 且________________和________________ 的细胞也是不能区分的，其原因是： 二者均不含有氨苄青霉素抗 性基因，在该培养基上均不生长。 含有质粒载体 含有重组质粒 ____________________________________________________二者均含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长。 在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大 肠杆菌的单菌落，还需使用含有__________的固体培养基．四环素