高二生物基因工程的基本操作步骤课件

1、1 1、目的基因的获取、目的基因的获取2 2、基因表达载体的构建、基因表达载体的构建3 3、将目的基因导入受体细胞、将目的基因导入受体细胞4 4、目的基因的检测与鉴定、目的基因的检测与鉴定1.基因工程的操作步骤正确的操作顺序是基因工程的操作步骤正确的操作顺序是 使目的基因与运载体相结合使目的基因与运载体相结合将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞检测目的基因的表达是否符合特定性状要求检测目的基因的表达是否符合特定性状要求提取目的基因提取目的基因a b c d 从基因文库中获取基因组文库 cdna文库 用限制酶切断成用限制酶切断成许多片段许多片段2.2.人工合成基因法人工合成基因法 用dn

2、a重组技术将某种生物的总dna用特定的限制性内切酶切割成一个个片段，然后将这些片段随机地连接在某些质粒或其他载体上，再将它们转移到适当的宿主细胞中，通过细胞的增殖而构成各个片段的无性繁殖系（克隆），当这些克隆多到可以包括某种生物的全部基因时，这一批克隆的总体就称为该种生物的基因文库。这一定义也适用于线粒体dna和叶绿体dna，分别称为某种生物的线粒体基因文库或叶绿体基因文库。为了有效地保存基因文库，可通过细菌在固体培养基上繁殖而使包含各个特定dna片段的细菌增多。通过分子杂交的方法，可以筛选出包含有所需基因的dna片段的细菌（或噬菌体）。经过扩增得到大量这样的细菌（或噬菌体），从中便可分离出所

3、需基因的dna片段。建立和使用基因文库是分离高等真核生物基因的有效手段，对于基因定位和基因工程的研究都很有用。基因文库基因文库: : 将含有某种生物不同基因的许多将含有某种生物不同基因的许多dnadna片段片段, ,导入导入受体菌的群体中储存受体菌的群体中储存, ,各个受体菌分别含有这种生物的各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因不同的基因, ,称为基因文库称为基因文库(gene library)(gene library)基因组文库基因组文库: : 基因文库中包含了一种生物所有的基因基因文库中包含了一种生物所有的基因, ,这种基这种基因文库叫做基因组文库因文库叫做基因组文库. .部分基因文库

4、部分基因文库: : 基因文库中包含了一种生物的一部分基因基因文库中包含了一种生物的一部分基因, ,这种基这种基因文库叫做部分基因文库因文库叫做部分基因文库. .直接导入法有电击、显微注射、直接吸收、基因枪等直接导入法有电击、显微注射、直接吸收、基因枪等方法。方法。（1 1）电击法：借助电击仪高压脉冲把目的基因打入宿主细胞。）电击法：借助电击仪高压脉冲把目的基因打入宿主细胞。（2 2）显微注射法：利用微量注射器在显微镜下直接把目的基因注）显微注射法：利用微量注射器在显微镜下直接把目的基因注入宿主细胞。入宿主细胞。（3 3）直接吸收法：把目的基因和宿主细胞混在一起，让其吸收。）直接吸收法：把目的基

5、因和宿主细胞混在一起，让其吸收。（4 4）基因枪法：在金属微粒上涂一层目的基因，然后发射到宿主）基因枪法：在金属微粒上涂一层目的基因，然后发射到宿主细胞中。细胞中。间接导入法常用的载体是质粒、间接导入法常用的载体是质粒、 噬菌体、科斯质粒。噬菌体、科斯质粒。（1 1）质粒是细菌染色体）质粒是细菌染色体dnadna以外的环状双链以外的环状双链dnadna分子，它能自分子，它能自我复制，也可整合到细胞染色体我复制，也可整合到细胞染色体dnadna中与其一起表达。质粒通常中与其一起表达。质粒通常还含有标记基因，这可以从细胞的表型特征来识别。还含有标记基因，这可以从细胞的表型特征来识别。（2 2） 噬

6、菌体是一种细菌病毒，其环状双链噬菌体是一种细菌病毒，其环状双链dnadna可以作为目的基可以作为目的基因的载体。因的载体。（3 3）科斯质粒是一种杂种质粒，含有质粒和）科斯质粒是一种杂种质粒，含有质粒和 噬菌体的部分顺序，噬菌体的部分顺序，很适合用作真核生物基因的载体。很适合用作真核生物基因的载体。1.1.将目的基因导入植物细胞将目的基因导入植物细胞2.2.将目的基因导入动物细胞将目的基因导入动物细胞3.3.将目的基因导入微生物细胞将目的基因导入微生物细胞 大肠杆菌细胞最常用的转化方法是大肠杆菌细胞最常用的转化方法是: : 首先用首先用caca2+ 2+ 处理细胞处理细胞, ,使细胞处于一种能

7、吸收周围环境中使细胞处于一种能吸收周围环境中dnadna分子的生理状态分子的生理状态, ,这种细胞称为感受态细胞这种细胞称为感受态细胞. . 第二步是将重组表达载体第二步是将重组表达载体dnadna分子溶于缓分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合冲液中与感受态细胞混合, ,在一定的温度下促进感在一定的温度下促进感受态细胞吸收受态细胞吸收dnadna分子分子, ,完成转化过程完成转化过程. . 第二步第二步前三步的处理十分繁锁，为保证目的基因得到有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

8、胞中真正摄入了目的基因的因。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。很少，必须将它从中检测出来。无表达产物无表达产物无表达产物无表达产物有表达产物有表达产物无表达产物无表达产物细菌的检测，将每个受体细胞单独培养形成菌落，细菌的检测，将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产检测菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产物的菌落，保留有表达产物的进一步培养、研究。物的菌落，保留有表达产物的进一步培养、研究。多细胞生物的检测，将每个受体细胞单独培多细胞生物的检测，将每个受体细胞单独培养并诱导发育成完整个体，检测这些个体是否摄养并诱导发育成完整个体，检测这些个体是否摄入目的基因，摄入的基因是否表达（是否表现出入目的基因，摄入的基因是否表达（是否表现出相应的性状）。淘汰无变化的个体，保留有相应相应的性状）。淘汰无变化的个体，保留有相应变化的个体进一步培养、研究。变化的个体进一步培养、研究。例：用