高二生物基因工程的基本操作程序.ppt

现代生物科技专题,1.2 基因工程的基本 操 作 程 序,目的基因的获取,基因表达载体的构建,将目的基因导入受体细胞,基因工程操作的动画,目的基因的表达和检测,基因工程的基本操作程序,什么叫基因？,基因有遗传效应的DNA片段。,什么叫遗传效应？,遗传效应 能转录为mRNA，继而翻译为蛋白质； 能转录为核糖体RNA； 能转录为转运RNA。,基因工程的目的基因 从供体转移到受体的基因。,与生物抗逆性相关的基因 与优良品质相关的基因 与生物药物和保健品相关的基因 与毒物降解相关的基因 与工业所需酶相关的基因 具有调控作用的因子 ,？,1、获取目的基因的方法有哪些？ 2、什么叫基因文库，它包括哪些种类？ 3、用PCR技术扩增基因需要哪些原料？,1、人工合成,2、从基因文库中获取,3、利用PCR技术扩增,(基因比较小，序列已知),聚合酶链式反应,目的基因的获取,人工合成目的基因,DNA合成仪,基因文库的构建,1、某科研小组发现一种新的稀有植物，为了保护基因多样性的潜在价值，简述怎样构建该植物的基因组文库。,2、某科研小组在深海发现一种强抗寒的鱼类,经研究找到了其中的抗寒基因，为了储存该抗寒基因以备利用，简述怎样构建该鱼抗寒基因的cDNA文库。,RNA病毒逆转录的过程,逆转录酶,DNA聚合酶,?,为什么cDNA文库中不含启动子、内含子？,原核细胞的基因结构,编码区,非编码区,非编码区,编码区上游,编码区下游,调控遗传信息的表达 (调控序列),原核细胞的基因结构,启动子 .VS. 起始密码 /终止子 .VS. /终止密码,存在分子：,作用：,DNA(基因),启动/终止转录,mRNA,起始/终止翻译,mRNA中存在启动子/终止子的序列吗？,？,编码区,非编码区,非编码区,外显子 (能编码蛋白质),启动子,内含子 (不能编码蛋白质),真核细胞的基因结构,上游,终止子,下游,真核细胞的一个基因的编码区转录出mRNA前体， 需把其中的内含子切除，外显子拼接成成熟mRNA。,(结构基因),逆转录,从基因文库获取目的基因,根据目的基因的有关信息，如： 基因的已知核苷酸序列； 基因的功能； 基因在染色体上的位置； 基因的转录产物mRNA； 基因的表达产物蛋白质； ,利 用 PCR技术 扩增目的基因 （聚合酶链式反应）,体外扩增DNA,5,3,DNA复制的条件： 模板DNA、脱氧核苷酸、解旋酶、 引物酶、DNA聚合酶、DNA连接酶,PCR技术,DNA的基本单位核苷酸,核苷酸的衍生物,NDP 、 NTP dNDP 、 dNTP,5,3,DNA复制的条件： 模板DNA、（dNTP）、解旋酶、 引物酶、DNA聚合酶、DNA连接酶,引物,高温变性,中温延伸,低温复性,PCR,加热变性,退火复性,延伸,PCR循环,PCR技术,PCR反应体系中目的基因成指数(2n)形式扩增,?,1个DNA分子进行PCR扩增,循环4次，理论上至少需要几个引物？,细胞内复制 .VS. PCR扩增,DNA母链,4种 dNTP,Taq DNA聚合酶,引物（2个snDNA）,温度控制,1）模板： 2）原料： 3）酶：,DNA母链,4种 dNTP,解旋酶 DNA聚合酶 引物酶 DNA连接酶,DNA增殖,4）特点:,半保留复制 边解旋边复制,(不用DNA连接酶),半保留复制,全解旋再复制,PCR扩增仪,？,1、基因表达载体包括哪些必需组分？ 2、将目的基因导入植物、动物、微生物细胞的方法分别有哪些？ 3、目的基因的检测有哪些方法？,基因表达载体的构建,基因表达除含有目的基因外，还需要以下元件：,启动子 终止子 标记基因,将目的基因导入受体细胞, 转化,农杆菌转化法 基因枪法 花粉管通道法 显微注射技术 感受态法,受体细胞,植物cell,动物cell,原核cell,植物肿瘤,农杆菌转化法,适用于 双子叶植物 裸子植物,适用于 单子叶植物,基因枪法,胚珠,花药,花丝,柱头,花柱,子房壁,子房,雄蕊,雌蕊,花粉管通道法,适用于 被子植物,种子植物,裸子植物,被子植物,双子叶植物,单子叶植物,: 松、柏、杉,:花生、大豆、棉花,: 水稻、小麦、玉米,双子叶植物网状脉,单子叶植物平行脉,显微注射技术,目的基因的表达和检测,接种实验,抗原抗体杂交法,DNA-RNA分子杂交法,DNA分子杂交法,DNA分子杂交,基因探针，是一段带有检测标记，且序列已知的，与目的基因互补的核酸序列。 基因探针通过分子杂交与目的基因结合，产生杂交信号，能从浩翰的基因组中把目的基因显示出来。,？,1、制备探针有哪些方法？