（北师大）高中生物选修三 4.2.1 基因工程的操作程序（Ⅰ）ppt课件

（北师大）高中生物选修三 4.2.1 基因工程的操作程序（Ⅰ）ppt课件内容摘要：

1、因工程的操作程序 ( ) 学习目标定位 1. 了解目的基因的含义，掌握目的基因的常用获取方法。 2. 通过实验掌握基因表达载体的构建。 3. 掌握大肠杆菌质粒 提取。 本课栏目开关1 限制性内切酶 ( 1) 简称：。 ( 2) 来源：主要是从 中分离纯化而来的一类酶。 ( 3) 种类：约 4 000 种。 ( 4) 功能：识别双链 子某种 _ _ ；使每一条链中 _ _ _ 的 _ 断开。 ( 5) 功能特点：识别序列和酶切位点的。 专一性限制酶原核生物特定核苷酸序列特定部位的两个核苷酸之间 磷酸二酯键知识储备区本课栏目开关( 6) 酶切结果 黏性末端：当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧切 2、开时 ( 错切 ) ，产生的是黏性末端。 黏性末端是指双链 限制酶切开后，切口处的两个末端伸出的由若干核苷酸组成的单链。 平末端：当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时 ( 平切 ) 产生的则是平末端。 知识储备区本课栏目开关2 接酶 (1) 作用：将两个 子片段 “ ” 起来，恢复被 切开了的两个核苷酸之间的。 (2) 种类： 和。 3 进入受体细胞的载体 (1) 必备条件 在宿主细胞中能 下来并能大量 ； 多个_ ，供外源 段插入； 有一定的 ，便于筛选。 标记基因缝合限制酶 磷酸二酯键E4制限制酶单一切点知识储备区本课栏目开关( 2) 常用载体 质粒 质粒是一种 的、结构 、独立于细菌 3、 之外，并具有 能力的 分子。 ( 3) 最常用的质粒是 的质粒，其中含有。 抗生素抗裸露 简单 拟核 链环状 目的基因的获得 1 目的基因 观察下图，回答相关问题： 学习探究区本课栏目开关( 1) 图中 为目的基因，目的基因是指 _。 ( 2) 目前，获取目的基因的方法主要有两种： _ 法和从基因组中 法。 2 化学合成法 材料 动合成仪工作原理是依照某一蛋白质的氨基酸序列，通过密码子推导出其碱基序列，然后直接合成目的基因。 直接分离胰岛素基因 人们化学合成所需要的进行研究的基因学习探究区本课栏目开关( 1) 材料中展示的是利用 直接合成基因的方法即化学合成法。 ( 2) 化学合成法适用 4、的条件是 、 _ _ 目的基因的制备。 ( 3) 到目前为止，已经成功地合成了人的生长激素释放抑制因子、 、 、表皮生长因子、 等数十种基因。 白细胞介素 化学反应已知核苷酸序列的 相对分胰岛素 干扰素子质量较小的3 从基因组中直接分离法 ( 1 ) 传统方法 鸟枪法 结合教材，完成 “ 鸟枪法 ” 分离目的基因的步骤： 学习探究区本课栏目开关 限制性内切酶 同样的限制性内切酶连接酶质粒转化细菌克隆“鸟枪法”分离基因示意图学习探究区本课栏目开关(2) 现代方法 P 增和反转录法 设计引物，利用 _ _的条件是在掌握了目的基因的部分或全部信息后。 反转录法：以 为模板，借助 ，通过 P m 序列 5、互补的 ，然后在 _ _ 的作用下合成双链 从而获得所需要的目的基因。 直接扩增目的基因转录酶归纳提炼 】 学习探究区本课栏目开关【 活学活用 】 1 下列获得目的基因的方法中需要模板链的是 ( ) 化学合成法 鸟枪法 逆转录法 P C R 扩增目的基因 A B C D 解析 化学合成法是利用 动合成仪合成已知核苷酸序列的较小的基因。 鸟枪法是用很多个限制性内切酶去切割 得目的基因，和化学合成法一样不需要模板。 逆转录法利用 A 作为模板反转录出一条单链 然后以这条单链的 模板合成出双链的也是目的基因。 P 术也需要模板。 基因表达载体的构建 1 大肠杆菌质粒 提取 获取目的基因后，要想实施基因工 6、程，就需要给目的基因寻找合适的运载体，质粒是常用运载体，试通过实验掌握从大肠杆菌中提取质粒 D 学习探究区本课栏目开关( 1) 实验原理： 本实验介绍一种最常用的方法：。 _ _ 和 H 溶液可使菌体破裂，从而使质粒 细胞中同时释放出来。 释放出来的 环境，就会变性。 用 来中和溶液，使溶液处于中性，质粒 迅速复性，而染色体 于分子较大，难以复性。 离心后，质粒 染色体 与细胞碎片一起沉淀到离心管的底部。 通过这种方法即可将质粒 细菌中提取出来。 乙酸钾 (裂解法 十二烷基硫酸强碱性 ( (习探究区本课栏目开关( 2) 方法步骤 在超净工作台上 ( 或在酒精灯旁 ) ，取 1 m L 含质粒的大肠杆 7、菌菌液， 于 10 0 m L 养基中，于 37 摇床振荡培养 8 10 h ，如无摇床可每 0.5 h 用手摇晃一次。 取 1.4 m L 菌液于 1.5 m L E P 管中，以 10 000 r p m 离心 0.5 m 弃。 加 0.1 m L ，充分混合。 加入 0.2 m L 轻轻翻转混匀，静置 5 m 溶液 要现配现用 )。 再加入 m L ，轻轻翻转混匀，静置 5 m 预冷溶液 接种上清液预冷的溶液 溶液 学习探究区本课栏目开关 以 10 000 r p m 离心 2 0 m 取 于另一新 中。 加入等体积 的异丙醇或乙醇，混匀后静置于冰箱的冷冻室 20 30 m 10 0 8、00 r p m 离心 15 m 弃上清液。 待沉淀稍干后，溶于 50L 蒸馏水中。 取两支试管，分别加入 1 m L 蒸馏水，其中的一支加入提取的质粒 液，向两支试管中各加入 1 m L ，混匀后，放入沸水中加热 5 m 待试管冷却后，观察两支试管中溶液颜色的变化发现，加入提取的质粒 溶液变 ，另一个不变色。 蓝上清液预冷二苯胺学习探究区本课栏目开关2 基因表达载体的构建 目的基因与运载体结合的过程，实质上是不同来源的新组合的过程，其基本过程如下 ( 以质粒作为运载体 ) ，结合教材，由材料思考： 学习探究区本课栏目开关( 1) 构建基因表达载体的目的 使目的基因在 ，并且可以 _。 使目的 9、基因能够 作用。 ( 2) 基因表达载体的构建过程 基因表达载体的构建 a 切割质粒，使环状质粒出现一个切口，露出。 b 用 切割目的基因，使目的基因暴露出两个与质粒相同的黏性末端。 同样的限制性内切酶受体细胞中稳定存在 遗传给表达和发挥限制性内切酶用 使有同样黏性末端的质粒和目的基因 结合成新 表达载体。 目的基因和运载体一起进入受体细胞的原因：保护目的基因不被受体细胞识别并破坏。 环状质粒 (1) 切割质粒和目的基因 的限制酶必须是同一种酶，以获得互补的黏性末端，利于重组质粒的构建。 ( 2 ) 插入的目的基因只是结构基因部分，其表达需要调控序列，因而用作运载体的质粒的插入部位前须有启动 10、子，否则目的基因无法转录，后须有终止子，转录才能停止。 ( 3 ) 终止子是 子上决定转录停止的三个相邻碱基；终止密码子是指 子上决定翻译停止的三个相邻碱基。 学习探究区本课栏目开关【 归纳提炼 】 将目的基因导入受体细胞前构建基因表达载体的原因 ( 1) 目的基因是指编码蛋白质的结构基因，没有启动子。 若只将目的基因导入受体细胞中则无法转录。 ( 2) 目的基因的表达需要调控序列，因而用作运载体的质粒在插入目的基因前须有启动子，后须有终止子。 ( 3) 检测目的基因是否导入受体细胞中需要有筛选标记 标记基因。 因此，一个基因表达载体的组成应该包括：启动子、终止子、目的基因、标记基因。 学习探究。