质粒是基因工程中最常用的运载体新人教

基因工程简介基因工程概念q 别名：q 操作环境：q 水平：q 对象：q 过程：q 结果：基因拼接技术或 DNA重组技术生物体外 (对 DNA剪切和拼接 )DNA分子水平基因剪切 拼接 导入 表达产生出人类所需要的基因产物q关键步骤一：目的基因从细胞内提取q关键步骤二：目的基因与运载体DNA拼接q关键步骤三：目的基因进入受体细胞工具：基因的剪刀 限制性内切酶工具：基因的针线 DNA 连接酶工具：基因的运输工具 运载体v 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切割点上将 DNA 分子切断。目前已发现的限制酶有 200多种。 返返 回回粘性末端粘性末端 粘性末端粘性末端DNA连接酶的作用过程返返 回回运载体条件：1)能在宿主细胞内复制并稳定地保存。2)具有多个限制酶切点。3)具有某些标记基因常用的运载体种类：1.质粒、噬菌体、动植物病毒质 粒返返 回回质粒的特点q 细胞染色体外能自主复制的小型环状DNA分子；q 质粒是基因工程中最常用的运载体；q 存在于许多细菌及酵母菌等生物中；q 最常用的质粒是大肠杆菌的质粒；q 质粒的复制只能在宿主细胞内完成。q 质粒的存在对宿主细胞无影响；基因操作的基本步骤v提取目的基因提取目的基因v目的基因与运载体结合目的基因与运载体结合v将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞主主 页页v目的基因的检测和表达目的基因的检测和表达提取目的基因v 将需要的基因从供体生物的细胞内提取出来。取取 出出DNA用限制酶用限制酶切断切断 DNA目前被较广泛提目前被较广泛提取使用的目的基因有取使用的目的基因有：苏云金杆菌抗虫基：苏云金杆菌抗虫基因、人胰岛素基因、因、人胰岛素基因、人干扰素基因、种子人干扰素基因、种子贮藏蛋白基因、植物贮藏蛋白基因、植物抗病基因等。抗病基因等。方法方法 1 方法方法 2提取目的基因的方法（一）v 直接分离基因 鸟枪法将供体生物的将供体生物的 DNA用限制用限制酶切割为许多片段，再用运载酶切割为许多片段，再用运载体将这些片段都运载到受体生体将这些片段都运载到受体生物的不同细胞中去。只要有一物的不同细胞中去。只要有一个细胞获得了需要的目的基因个细胞获得了需要的目的基因并得以表达，基因工程就算成并得以表达，基因工程就算成功了。功了。该法最大的缺点是带有很 该法最大的缺点是带有很大的盲目性，工作量大，成功大的盲目性，工作量大，成功率低。率低。用限制酶用限制酶切成许多切成许多片断片断方法方法 1 方法方法 2提取目的基因的方法（二）v 人工基因合成法 1. 逆转录法：以信使逆转录法：以信使 RNA为模板，在逆转录酶的为模板，在逆转录酶的作用下将脱氧核苷酸合作用下将脱氧核苷酸合成合成成合成 DNA(基因基因 )。2. 直接合成法：根据蛋白直接合成法：根据蛋白质的氨基酸顺序推算出质的氨基酸顺序推算出信使信使 RNA核苷酸顺序，核苷酸顺序，再据此推算出基因再据此推算出基因 DNA的脱氧核苷酸顺序。用的脱氧核苷酸顺序。用游离脱氧核苷酸直接合游离脱氧核苷酸直接合成相应的基因。成相应的基因。DNA合成仪PCR扩增仪 返返 回回目的基因与运载体结合v 用与提取目的基因相同的限制酶切割质粒使之出现一个切口，将目的基因插入切口处，让目的基因的黏性末端与切口上的黏性末端互补配对后，在连接酶的作用下连接形成重组 DNA分子 。提取质粒并用提取质粒并用限制酶切割限制酶切割用连接酶将目的用连接酶将目的基因和质粒连接基因和质粒连接返返 回回将目的基因导入受体细胞并扩增v 基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌和动植物细胞等。v 导入受体细胞常用的方法是借鉴细菌或者病毒侵染细胞的途径。通常还要对一些受体细胞进行增大通透性的处理 (用氯化钙处理细菌使细胞壁透性增大 )。v 目的基因可以随着受体细胞进行快速的繁殖，在很短的时间内获得大量的基因。将目的基因导将目的基因导入受体细胞入受体细胞将受体细胞将受体细胞进行扩增进行扩增返返 回回目的基因的检测和表达前三步的处理十分繁锁，为保证目的基因得到有效利用，通常用大量的受体细胞来接受不多的目的基因。这样，处理的受体细胞中真正摄入了目的基因的很少，必须将它从中检测出来。无表达产物 无表达产物 有表达产物 无表达产物下一页下一页小 结基因工程的基本内容基因工程的基本内容基因操作基因操作的基本步骤的基本步骤主主 页页基因操作基因操作的工具的