【文章內(nèi)容簡介】 目的基因的獲取 基因表達(dá)載體的構(gòu)建 第三步： 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 第四步 : 目的基因的檢測和表達(dá) 第一步：目的基因的獲取 目的基因主要是指 ___________________。 獲取目的基因的常用方法 閱讀選修 3課本 P9，掌握下列知識： 編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因① 從基因文庫中獲取 ②利用 PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因 （變性，復(fù)性，延伸） ③通過 DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成 基因文庫 基因組文庫 部分基因文庫（如 :cDNA文庫） 將含有某種生物不同基因的許多 DNA片斷，導(dǎo)入到受體菌的群體中，各個受體菌分別含有這種生物的不同基因，稱為基因文庫 （一）從基因文庫中獲得目的基因 方法： 課本 P9 練習(xí)： P135 即 3 3．在已知某小片段基因堿基序列的情況下，獲得該基因的最佳方法是 ( ) A．用 mRNA為模板逆轉(zhuǎn)錄合成 DNA B．以 4種脫氧核苷酸為原料人工合成 C．將供體 DNA片段轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞中，再進(jìn)一步篩選 D．由蛋白質(zhì)的氨基酸序列推測 mRNA 解析：人工合成目的基因有兩種方法：一是通過mRNA→ 單鏈 DNA→ 雙鏈 DNA；二是根據(jù)蛋白質(zhì)氨基酸序列 → mRNA序列 → 推測出結(jié)構(gòu)基因的核苷酸序列 → 通過化學(xué)方法人工合成；在已知基因堿基序列的情況下，合成目的基因的最佳方法就是以 4種脫氧核苷酸為原料，進(jìn)行化學(xué)合成 (第二種方法 )。 B 拓展： 原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)比較 非編碼區(qū) 非編碼區(qū) 編碼區(qū) 編碼區(qū)上游 編碼區(qū)下游 啟動子 終止子 編碼區(qū)上游 編碼區(qū) 非編碼區(qū) 非編碼區(qū) 與 RNA聚合酶 結(jié)合位點(diǎn) 內(nèi)含子 外顯子 啟動子 終止子 編碼區(qū)下游 ? 注意： ? 真核生物 DNA編碼區(qū)是不連續(xù)的，外顯子能編碼蛋白質(zhì)，內(nèi)含子不能，但內(nèi)含子比外顯子多很多，具體作用不清楚，兩者都能轉(zhuǎn)錄。 ? 原核生物中基因的編碼區(qū)是連續(xù)的，即只有外顯子。 P269 4下列獲取目的基因的方法中需要模板鏈的是 ①從基因文庫中獲取目的基因 ②利用 PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因 ③反轉(zhuǎn)錄法 ④通過 DNA合成儀利用化學(xué)方法人工合成 A．①②③④ B．①②③ C．②③④ D．②③ PCR技術(shù)擴(kuò)增 DNA，需要的條件是（ ） ①目的基因 ②引物 ③四種脫氧核苷酸 ④ DNA聚合酶 ⑤ mRNA ⑥ 核糖體 A.①②③④ B.②③④⑤ C.①③④ D.①②③⑥ D A ① 概念： PCR全稱為 _______________，是一項(xiàng) 在生物 ____復(fù)制 _____________的核酸合成技術(shù) ③ 條件： _______、 、 ___________、______ 、 _____、 ________ 。 ② 原理： __________ ④ 方式：以 _____方式擴(kuò)增，即 ____（ n為擴(kuò)增循 環(huán)的次數(shù)） ⑤ 結(jié)果： 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 體外 特定 DNA片段 DNA雙鏈復(fù)制 模板、 四種脫氧核苷酸 一對引物 (做啟動子 )Taq酶 指數(shù) 2n 使目的基因的片段在短時(shí)間內(nèi)成百萬倍地?cái)U(kuò)增 （二）利用 PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因 加熱 能量⑥ 過程： a、 DNA變性（ 90℃ 95℃ ）： 目的基因 DNA受熱變性，解鏈 b、 復(fù)性 （ 55℃ 60℃ ） 引物結(jié)合到互補(bǔ) DNA單鏈 c、延伸（ 70℃ 75℃ ）： 合成鏈在 Taq酶作用下進(jìn)行延伸 （二）利用 PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因 （二）利用 PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因 DNA復(fù)制 PCR技術(shù)擴(kuò)增 區(qū) 別 場所 酶 溫度條件 合成的對象 聯(lián) 系 細(xì)胞內(nèi)（ 主要在細(xì)胞核） 細(xì)胞外 （主要在 PCR擴(kuò)增儀） 解旋酶、DNA聚合酶 Taq酶 細(xì)胞內(nèi)溫和條件 需控制溫度，在較高溫度下進(jìn)行 DNA分子 DNA片段或基因 DNA復(fù)制與 PCR技術(shù)擴(kuò)增 均需要模板、原料、酶、引物 符合 2n的例子 DNA復(fù)制 細(xì)胞有絲分裂 細(xì)菌種群數(shù)量增長 PCR技術(shù)擴(kuò)增 一個含 n對同源染色體的生物產(chǎn)生 配子的種類 雜合子 F1產(chǎn)生配子的種類 雜合子 F1測交子代基因型種類、表現(xiàn)型種類 F2代表現(xiàn)型種類 _________切割質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個切口，露出 ____________。 _____________切斷目的基因，使其產(chǎn)生 ______ 。 ______處，再加入適量 _____________，形成了一個重組 DNA分子（重組質(zhì)粒） 限制酶 黏性末端 同一種限制酶 切口 DNA連接酶 相同的黏性末端 二、基因表達(dá)載體的構(gòu)建 質(zhì)粒 DNA分子 限制酶處理 一個切口 兩個黏性末端 兩個切口 獲得目的基因 DNA連接酶 重組 DNA分子（重組質(zhì)粒） 同一種 : 二、基因表達(dá)載體的構(gòu)建 練習(xí) ： P270 18(4) 5．基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，便于重組和篩選。已知限制酶 Ⅰ 的識別序列和切點(diǎn)是 ，限制酶 Ⅱ 的識別序列和切點(diǎn)是 A．目的基因和質(zhì)粒均用限制酶 Ⅱ 切割 B．目的基因和質(zhì)粒均用限制酶 Ⅰ 切割 C．質(zhì)粒用限制酶 Ⅱ 切割，目的基因用限制酶 Ⅰ 切割 D．質(zhì)粒用限制酶 Ⅰ 切割，目的基因用限制酶 Ⅱ 切割 5．基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，便于重組和篩選。已知限制酶 Ⅰ 的識別序列和切點(diǎn)是，限制酶 Ⅱ 的識別序列和切點(diǎn)是。根據(jù)圖示判斷下列操作正確的是 ( ) A．目的基因和質(zhì)粒均用限制酶 Ⅱ 切割 B．目的基因和質(zhì)粒均用限制酶 Ⅰ 切割 C．質(zhì)粒用限制酶 Ⅱ 切割，目的基因用限制酶 Ⅰ 切割 D．質(zhì)粒用限制酶 Ⅰ 切割，目的基因用限制酶 Ⅱ 切割 解析：本題中要遵循一個原則： 不能同時(shí)將兩個標(biāo)記基因切開，至少保留一個 ，所以只能用酶 Ⅰ 切割質(zhì)粒；而從目的基因右側(cè)堿基序列可知只能用酶 Ⅱ 切割目的基因 ,才能得到含目的基因 的 DNA片段。 答案： D ： 目的基因 啟動子 終止子 標(biāo)記基因 二、基因表達(dá)載體的構(gòu)建 區(qū)分：載體、運(yùn)載體與表達(dá)載體 練習(xí) ： P242 即 3 P243 5 轉(zhuǎn)化 —— 方法 將目的基因?qū)? 植物細(xì)胞 將目的基因?qū)? 動物細(xì)胞 將目的基因?qū)? 微生物細(xì)胞 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 基因槍法 花粉管通道法 ——顯微注射法 ——Ca2+處理法 目的基因進(jìn)入 _________內(nèi)，并且在 受體細(xì)胞內(nèi)維持 _____和 _____的過程 受體細(xì)胞 穩(wěn)定 表達(dá)