17-18版：1.1.2 获取目的基因、构建基因表达载体（步步高）.pptx

第一章　第一节　基因工程概述第2课时　获取目的基因、构建基因表达载体学习导航1.概述获取目的基因的方法，特别说明PCR的原理。2.结合图1－10，说出基因表达载体的构建。重难点击获取目的基因的途径及基因表达载体的构建。课堂导入方式一　抑制疾病传播的转基因蚊子巴西等拉美国家深受致倦库蚊的危害。致倦库蚊可携带多种病毒和寄生虫，能够传播脑炎、丝虫等传染病，而这些传染病常年在拉美国家肆虐。为了抑制疾病的传播，巴西科学家培育出了一种转基因雄性致倦库蚊。科学家在雄性致倦库蚊体内植入一种特殊基因，当具该基因的转基因雄蚊与野生雌蚊交配时，这种基因可以进入雌蚊的基因组，并使雌蚊死亡，从而减少了该种蚊子的数量，达到抑制疾病传播的目的。怎样才能最终得到转基因雄蚊呢？让我们一起来学习基因工程的基本操作程序吧！方式二　师：出示我国有知识产权的转基因抗虫棉的培育图解：问：转基因抗虫棉的培育需要哪些步骤？学生看图并回答：首先要获得目的基因，其次将目的基因连接到Ti质粒上，然后将重组的Ti质粒导入受体细胞，最后要重建转基因植物。根据学生回答补充：还需检测抗虫基因是否已经进入棉花植株，并由此引出基因工程的四部曲。 一、获取目的基因二、构建基因表达载体当堂检测内容索引一、获取目的基因1.通过基因文库获取目的基因(1)概念先用 等方法将某种生物细胞的整个基因组DNA切割成大小合适的片段，再将这些片段分别和 连接起来，导入受体菌的群体并 起来，各个受体菌分别含有这种生物的 ，这个群体称为基因文库。(2)种类 酶切储存载体不同基因基因组文库：包含某种生物 的基因文库部分基因文库：包含某种生物 的基因文库全部基因部分基因基础梳理2.通过PCR技术扩增目的基因(1)原理： 。(2)基本过程①加入反应物质：在离心管中加入所需要的模板DNA、 、4种_____ 以及 酶。②变性：加热至 ℃左右，使DNA中的 键断裂，双链解开。③退火(复性)：冷却到55 ℃左右， 与单链DNA相应互补序列结合。④延伸：加热至72 ℃左右，在 酶的作用下，沿模板延伸子链，最终合成2条DNA分子。DNA分子半保留复制引物脱氧TaqDNA聚合核苷酸氢94引物TaqDNA聚合(3)若PCR过程中，扩增循环的次数是n，则目的基因的量将被扩增 倍。(4)PCR技术中因为需要在高温下进行，因此TaqDNA聚合酶需要有什么特性？3.通过化学方法直接人工合成目的基因如果目的基因较小， 又已知，可以通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成。2n答案　具有热稳定性。脱氧核苷酸序列1.从基因文库中获取目的基因(1)cDNA文库是从某种生物的某一细胞中提取出mRNA，经逆转录过程获得的基因文库，为什么该基因文库仅含有该生物的部分基因？答案　由于基因的选择性表达，某种生物的某一细胞中仅有部分基因转录出mRNA，所以由该细胞中的mRNA逆转录得到的基因文库仅含该生物的部分基因。答案问题探究(2)结合概念，从范围上比较基因组文库和cDNA文库(部分基因文库)之间的大小关系： 。(3)基因文库的组建过程所包含基因工程的步骤①目的基因的获取：将某种生物体内的DNA全部提取出来，选用适当的 ，将DNA切成一定范围大小的 。②重组质粒的构建：将所获得的DNA片段分别与 连接起来。③目的基因导入受体细胞：将 导入受体菌的群体中储存。基因组文库cDNA文库限制酶DNA片段载体重组质粒2.PCR技术与DNA复制的比较比较项目DNA复制PCR技术区别解旋方式_______________________________场所______________________________________________酶_______________________________________温度细胞内温和条件控制温度，需在较高温度下进行结果合成DNA分子合成DNA片段或基因解旋酶催化DNA在高温下变性解旋细胞内(主要在细胞核内)细胞外(主要在PCR扩增仪中)热稳定的DNA聚合酶解旋酶、DNA聚合酶联系(1)模板：均需要 作为模板(2)原料：均为_______________(3)酶：均需___________(4)引物：都需要引物，使DNA聚合酶从引物开始进行互补链的合成脱氧核苷酸双链四种脱氧核苷酸DNA聚合酶归纳总结　两种人工合成目的基因的方法比较(1)逆转录法主要用于相对分子质量较大而又不知其序列的基因，它是以目的基因的mRNA为模板，借助逆转录酶合成碱基互补的单链DNA，然后在DNA聚合酶的作用下合成双链DNA。其过程如下图：(2)化学合成法即依照某一蛋白质的氨基酸序列，通过密码子推算出其基因序列，然后直接合成目的基因。其过程如下图：由于真核细胞的基因含有不表达的DNA片段，不能直接用于基因的扩增和表达，因此，在获取真核细胞中的目的基