基因工程的基本操作程序课件-高二下学期生物人教版选择性必修3.pptx

第2节基因工程的基本操作程序

转基因抗虫棉的培育提取苏云金芽孢杆菌抗虫基因（Bt基因）与运载体DNA拼接普通棉花（无抗虫特性）棉花细胞(含抗虫基因)Bt蛋白1.目的基因的筛选与获取2.基因表达载体的构建3.将目的基因导入受体细胞4.目的基因的检测与鉴定导入棉花植株(有抗虫特性)

一、目的基因的筛选与获取(1)概念：在基因工程的设计和操作中，用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因。(2)实例：与生物抗逆性、优良品质、生产药物、毒物降解和工业用酶等相关的基因。主要指的是编码蛋白质的基因，也可以是一些具有调控作用的因子。1.目的基因

一、目的基因的筛选与获取2.目的基因的筛选从相关的已知结构和功能清晰的基因中进行筛选是较为有效的方法之一。制成杀虫剂苏云金杆菌防治棉花害虫发现杀虫作用与Bt基因有关掌握Bt基因的序列深入了解Bt基因的表达产物(Bt抗虫蛋白)掌握目的基因的功能掌握目的基因的结构Bt基因是培育转基因抗虫棉较为适合的目的基因

一、目的基因的筛选与获取3.目的基因的获取（1）人工合成DNA合成仪前提：基因比较小、核苷酸序列已知方法：通过DNA合成仪用化学方法直接合成目的基因

一、目的基因的筛选与获取3.目的基因的获取（2）基因文库中获取将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入到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基因，称为基因文库。基因组文库部分基因文库（包含一种生物的所有基因）（cDNA文库）（包含一种生物的一部分基因）基因文库类型

一、目的基因的筛选与获取3.目的基因的获取（3）利用PCR获取和扩增目的基因概念：PCR全称为聚合酶链式反应，在生物体外，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。原理：DNA半保留复制（体外）PCR扩增仪

一、目的基因的筛选与获取条件在DNA复制中的作用解旋酶DNA母链4种脱氧核苷酸DNA聚合酶引物提供DNA复制的模板合成DNA子链的原料打开DNA双链催化合成DNA子链使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸【重温】①DNA体内复制的过程及条件DNA聚合酶不具有从0合成子链的功能（3）利用PCR获取和扩增目的基因

一、目的基因的筛选与获取引物是一小段能与DNA母链的碱基序列互补配对的短单链核酸。3’5’DNA母链13’5’DNA母链23’5’引物13’5’引物23’5’DNA母链13’5’DNA母链2引物可以是DNA单链，也可以为RNA单链，体内的DNA复制通常以RNA单链为引物体外（PCR）一般以DNA单链为引物用于PCR的引物长度通常为20~30个核苷酸。引物结合在模板链的3’端（3）利用PCR获取和扩增目的基因

一、目的基因的筛选与获取体内DNA复制参与的组分在DNA复制中的作用体外PCR中参与的组分解旋酶DNA母链4种脱氧核苷酸DNA聚合酶引物（通常为小的单链RNA）无需解旋酶，用高温代替DNA（目的基因）模板4种脱氧核苷酸(dNTP)耐高温的DNA聚合酶(Taq酶）引物（通常为小的单链DNA）反应还需要其它条件，如缓冲液（一般添加Mg2+）和控温设备打开DNA双链提供DNA复制的模板合成子链的原料催化合成DNA子链使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸②体外PCR进行所需要的条件dNTP和ATP类似,不但可以提供原料还可以提供能量，无需添加ATP。（3）利用PCR获取和扩增目的基因激活DNA聚合酶

微量离心管缓冲液PCR反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行。真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活。因此，PCR反应缓冲溶液中一般要添加Mg2+。DNA模板四种脱氧核苷酸(dNTP)引物分别与两条模板链结合的2种引物耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）一、目的基因的筛选与获取（3）利用PCR获取和扩增目的基因③PCR反应的过程PCR扩增仪

一、目的基因的筛选与获取当温度超过_____以上时，断裂，双链DNA解聚为两条。氢键单链DNA待扩增的DNA片段(1)变性：变性90℃3’3’5’5’3’5’3’5’不需要解旋酶思考：变性的温度为何是90℃以上的一个温度范围，而不是个具体值？因为变性的温度与氢键的数量有关。当氢键数量越多时，所需温度就越高；反之，当氢键数量越少时，所需温度也就越低。③PCR反应的过程（3）利用PCR获取和扩增目的基因

一、目的基因的筛选与获取③PCR反应的过程当温度下降到左右时，种引物通过与两条单链DNA结合。3’5’3’5’碱基互补配对引物15’3’引物25’3’(2)复性：50℃两由于DNA双链是反向平行的，所以需要两种引物思考：为什么需要引物？引物结合在模板链的什么位置？①因为TaqDNA聚合酶不能从0