[精品课件]基因工程的基本操作步骤（赵莉公开课）

1、任课教师：赵莉任课教师：赵莉1 1、基因工程包括哪些步骤？、基因工程包括哪些步骤？3 3、基因工程中的核心环节是哪一步？、基因工程中的核心环节是哪一步？4 4、基因表达载体导入到受体细胞有哪些方法？、基因表达载体导入到受体细胞有哪些方法？5 5、目的基因导入受体细胞就会成功表达吗？、目的基因导入受体细胞就会成功表达吗？ 如何检测和鉴定？如何检测和鉴定？2 2、什么是目的基因？获取的方法有哪些方法？、什么是目的基因？获取的方法有哪些方法？ 思考讨论问题：思考讨论问题：银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤；银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤；天阶夜色凉如水，坐看牛郎织女星。天阶夜色凉如水，坐看牛郎织女星。基

2、因工程的根本操作程序基因工程的根本操作程序一、目的基因的获取一、目的基因的获取二、基因表达载体的构建二、基因表达载体的构建三、将目的基因导入受体细胞三、将目的基因导入受体细胞四、目的基因的检测与鉴定四、目的基因的检测与鉴定 主要是指主要是指编码蛋白质编码蛋白质的基因的基因( (一目的基因一目的基因 目前被广泛提目前被广泛提取使用的目的基因取使用的目的基因有：苏云金杆菌抗有：苏云金杆菌抗虫基因、植物抗病虫基因、植物抗病基因抗病毒、抗基因抗病毒、抗细菌细菌) )、人胰岛素、人胰岛素基因等。基因等。一、目的基因的获取一、目的基因的获取二获取目的基因的方法二获取目的基因的方法1、从基因文库中直接获取、

3、从基因文库中直接获取2、PCR技术扩增技术扩增3、人工合成、人工合成 核心核心二、基因表达载体的构建二、基因表达载体的构建 科学家在培育抗虫棉时，起初把科学家在培育抗虫棉时，起初把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因插入载体苏云金芽孢杆菌的抗虫基因插入载体质粒中，然后导入棉花的受精卵中，质粒中，然后导入棉花的受精卵中，结果抗虫基因在棉花体内没有表达。结果抗虫基因在棉花体内没有表达。 然后在插入抗虫基因的质粒中插入抗虫基因然后在插入抗虫基因的质粒中插入抗虫基因启动启动子子，导入棉花受精卵，长成的棉花植株还是没有抗虫，导入棉花受精卵，长成的棉花植株还是没有抗虫能力。科学家又在有启动子、抗虫基因的质粒中插入能力

4、。科学家又在有启动子、抗虫基因的质粒中插入抗虫基因抗虫基因终止子终止子，导入棉花受精卵，结果成长的植株，导入棉花受精卵，结果成长的植株，有了抗虫能力。有了抗虫能力。 启动子启动子 启动子：启动子：位于基因首端一段能与位于基因首端一段能与RNARNA聚合酶聚合酶结合并能结合并能起始起始mRNAmRNA合成的序列。没有启动子，基因就不能转录。合成的序列。没有启动子，基因就不能转录。 RNA RNA聚合酶聚合酶: :能够识别能够识别启动子上的结合位点启动子上的结合位点并与其结并与其结合的一种蛋白质合的一种蛋白质. . 终止子：终止子：位于基因的尾端的一段特殊的位于基因的尾端的一段特殊的DNADNA片

5、断，它片断，它能阻碍能阻碍RNARNA聚合酶的移动，并使其从聚合酶的移动，并使其从DNADNA模板链上脱离模板链上脱离下来，使转录终止。下来，使转录终止。终止子终止子启动子启动子终止子终止子b b、目的基因、目的基因a a、启动子、启动子c c、终止子、终止子d d、标记基因、标记基因e e、复制原点、复制原点1 1、以下属于获取目的基因的方法的是、以下属于获取目的基因的方法的是 利用利用mRNAmRNA反转录形成反转录形成 从基因组文库中提取从基因组文库中提取 从受体细胞中提取从受体细胞中提取 利用利用PCRPCR技术技术 利用利用DNADNA转录转录 人工合成人工合成 A.A. B. B.

6、 C. C. D. D.2 2、有关基因工程的表达中，错误的选项是、有关基因工程的表达中，错误的选项是 A A、DNADNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来连接酶将黏性末端的碱基对连接起来 B B、限制性内切酶用于目的基因的获得、限制性内切酶用于目的基因的获得 C C、目的基因须由运载体导入受体细胞、目的基因须由运载体导入受体细胞 D D、人工合成目的基因不用限制性内切酶、人工合成目的基因不用限制性内切酶3 3、19971997年，科学家将动物体内的能年，科学家将动物体内的能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNADNA分子重组，并且在大肠杆菌中表分子重组，并且在大肠

7、杆菌中表达成功。请据右以下图答复以下问题。达成功。请据右以下图答复以下问题。(1)(1)此图表示的是采取此图表示的是采取_合合成基因的方法获取成基因的方法获取_基因的基因的过程。过程。(2) (2) 图中图中DNADNA是以为是以为_ _ _ _ 模板，形成模板，形成单链单链DNADNA，在酶的作用下合成双链，在酶的作用下合成双链DNADNA，从而获得了所需要的目的基因。从而获得了所需要的目的基因。人工人工 目的目的 控制胰岛素合成的信使控制胰岛素合成的信使RNARNA (3) (3) 图中图中代表代表 ，它往往含它往往含 基因，以便对基因，以便对目的基因的检测。目的基因的检测。重组重组DNA

8、DNA分子分子 标记标记 1 1、从基因文库中直接获取、从基因文库中直接获取1 1基因文库的概念基因文库的概念部分基因文库：部分基因文库： 基因组基因组DNADNA文库：文库： 将含有某种生物将含有某种生物不同不同基因的许多基因的许多DNADNA片断，导入到受体菌片断，导入到受体菌的的群体群体中，中，各个受体菌各个受体菌分别含有这种生物的分别含有这种生物的不同基因不同基因，称为基，称为基因文库因文库含有一种生物的含有一种生物的全部全部基因基因只包含了一种生物的局部基因，只包含了一种生物的局部基因，如如:cDNA:cDNA文库文库2 2基因文库的建立方法基因文库的建立方法提取某种生物的全部提取某

9、种生物的全部DNADNA用适当的限制酶酶切用适当的限制酶酶切一定大小的一定大小的DNADNA片段片段将将DNADNA片段与运载体连接片段与运载体连接导入受体菌中储存导入受体菌中储存基因组文库基因组文库方法一：直接别离法方法一：直接别离法( (鸟枪法鸟枪法) )某种生物的单链某种生物的单链mRNAmRNA单链互补单链互补DNADNA双链双链cDNAcDNA片段片段导入受体菌中储存导入受体菌中储存与运载体连接与运载体连接cDNAcDNA文库文库反逆转录酶反逆转录酶DNADNA聚合酶聚合酶方法二：反转录法方法二：反转录法-cDNA-cDNA的合成流程图解的合成流程图解PCR扩增仪扩增仪DNADNA双

10、链复制的根本原理双链复制的根本原理一段目的基因的核苷酸序列一段目的基因的核苷酸序列四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸一对引物一对引物热稳定热稳定DNADNA聚合酶聚合酶(Taq(Taq酶酶模板模板DNADNA2 2、利用、利用PCRPCR技术扩增目的基因技术扩增目的基因原理：原理：前提：前提：原料：原料：条件：条件：利用利用PCRPCR技术扩增目的基因技术扩增目的基因5 53 3G GG G T TC C3 35 5 A AG GC CC C5 53 3引物引物G GG G高温高温变性变性低温低温退火退火中温中温延伸延伸1.1.目的基因目的基因DNADNA受热变性，解链；受热变性，解链；5 53 3

11、 A AG G 引物引物2.2.引物与单链互补结合；引物与单链互补结合；3.3.合成链在合成链在DNADNA聚合酶作用下进行延伸。聚合酶作用下进行延伸。、肝炎，通常是指由多种致病因素-如病毒、细 急性重型肝炎菌、寄生虫、化学毒物、药物和毒物、酒精等，侵害肝脏，使得肝脏的细胞受到破坏，肝脏的功能受到损害，它可以引起身体珠一系列不适病症，以及肝功能指标的异常。 需要注意的是，通常我们生活中所说的肝炎，多数指的是由甲型、乙型、丙型、丁型、戊型等肝炎病毒引起的病毒性肝炎，这只是“肝炎家庭中一个最重要的分支，而上文中所说的肝炎那么是指广义上的肝炎，并不仅仅限于病毒性肝炎。有时人体营养不良、劳累，甚至一个小小的感冒发烧，都有可能造成肝功能的一过性受损。 肝炎通常可以分为多种不同的类型：根据病因来分，可以分为病毒性肝炎、药物性肝炎、酒精性肝炎、中毒性肝炎等；根据病程长短来分，可以分为急性肝炎、慢性肝炎等；根