基因工程基本操作步骤

1、关于基因工程的基本操作步骤第1页，共31页，2022年，5月20日，5点56分，星期四1、基因工程包括哪些步骤？3、基因工程中的核心环节是哪一步？4、基因表达载体导入到受体细胞有哪些方法？5、目的基因导入受体细胞就会成功表达吗？ 如何检测和鉴定？2、什么是目的基因？获取的方法有哪些方法？ 思考讨论问题：第2页，共31页，2022年，5月20日，5点56分，星期四第3页，共31页，2022年，5月20日，5点56分，星期四基因工程的基本操作程序一、目的基因的获取二、基因表达载体的构建三、将目的基因导入受体细胞四、目的基因的检测与鉴定第4页，共31页，2022年，5月20日，5点56分，星期四 主

2、要是指编码蛋白质的基因(一）目的基因 目前被广泛提取使用的目的基因有：苏云金杆菌抗虫基因、植物抗病基因（抗病毒、抗细菌)、人胰岛素基因等。一、目的基因的获取第5页，共31页，2022年，5月20日，5点56分，星期四（二）获取目的基因的方法1、从基因文库中直接获取2、PCR技术扩增3、化学方法直接人工合成第6页，共31页，2022年，5月20日，5点56分，星期四1、从基因文库中直接获取（1）基因文库的概念部分基因文库： 基因组DNA文库： 将含有某种生物不同基因的许多DNA片断，导入到受体菌的群体中，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库含有一种生物的全部基因只包含了一种生物的部

3、分基因，如:cDNA文库第7页，共31页，2022年，5月20日，5点56分，星期四（2）基因文库的建立方法提取某种生物的全部DNA用适当的限制酶酶切一定大小的DNA片段将DNA片段与运载体连接导入受体菌中储存基因组文库方法一：直接分离法第8页，共31页，2022年，5月20日，5点56分，星期四某种生物的单链mRNA单链互补DNA双链cDNA片段导入受体菌中储存与运载体连接cDNA文库反（逆）转录酶DNA聚合酶方法二：反转录法-cDNA的合成流程图解第9页，共31页，2022年，5月20日，5点56分，星期四PCR技术多聚酶链式反应PCR扩增仪DNA半保留复制的基本原理一段已知目的基因的核苷

4、酸序列四种脱氧核苷酸一对引物热稳定DNA聚合酶(Taq酶）模板DNA2、利用PCR技术扩增目的基因原理：前提：条件：第10页，共31页，2022年，5月20日，5点56分，星期四利用PCR技术扩增目的基因第11页，共31页，2022年，5月20日，5点56分，星期四53GG TC35 AGCC53引物GG高温变性低温退火中温延伸1.目的基因DNA受热变性，解链；53 AG 引物2.引物与单链互补结合；3.合成链在DNA聚合酶作用下进行延伸。第12页，共31页，2022年，5月20日，5点56分，星期四蛋白质的氨基酸序列mRNA的核苷酸序列结构基因的核苷酸序列目的基因推测推测化学合成3、人工合成

5、第13页，共31页，2022年，5月20日，5点56分，星期四 核心二、基因表达载体的构建功能：使目的基因进入受体细胞并有效表达，而且要能稳定存在且遗传给后代。第14页，共31页，2022年，5月20日，5点56分，星期四基因表达载体的构建 1）用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个切口，露出黏性末端。 2）用同一种限制酶切断目的基因，使其产生相同的黏性末端。 3）将切下的目的基因片段插入质粒的切口处，再加入适量DNA连接酶，形成了一个重组DNA分子（重组质粒） 目的基因与运载体的结合过程，实际上是不同来源的基因重组的过程。第15页，共31页，2022年，5月20日，5点56分，星期四编码区非编

6、码区非编码区启动子 启动子：位于基因首端一段能与RNA聚合酶结合并能起始mRNA合成的序列。没有启动子，基因就不能转录。 RNA聚合酶:能够识别启动子上的结合位点并与其结合的一种蛋白质. 终止子：位于基因的尾端的一段特殊的DNA片断，它能阻碍RNA聚合酶的移动，并使其从DNA模板链上脱离下来，使转录终止。终止子第16页，共31页，2022年，5月20日，5点56分，星期四编码区非编码区非编码区启动子终止子A G G T C A C G T C GT C C A G T G C A G CRNA聚合酶A G G U C A C G U C G第17页，共31页，2022年，5月20日，5点56分

7、，星期四基因表达载体的组成：b、目的基因a、启动子c、终止子d、标记基因e、复制原点第18页，共31页，2022年，5月20日，5点56分，星期四1、下列属于获取目的基因的方法的是 利用mRNA反转录形成 从基因组文库中提取 从受体细胞中提取 利用PCR技术 利用DNA转录 人工合成 A. B. C. D.小试牛刀第19页，共31页，2022年，5月20日，5点56分，星期四2、1997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DNA分子重组，并且在大肠杆菌中表达成功。请据右下图回答问题。(1)此图表示的是采取_合成基因的方法获取_基因的过程。(2) 图中DNA是以为_ _ 模板，

8、形成单链DNA，在酶的作用下合成双链DNA，从而获得了所需要的目的基因。人工 目的 控制胰岛素合成的信使RNA 小试牛刀第20页，共31页，2022年，5月20日，5点56分，星期四(3) 图中代表 ，它往往含 基因，以便对目的基因的检测。重组DNA分子 标记 第21页，共31页，2022年，5月20日，5点56分，星期四常用的受体细胞： 有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。将目的基因导入受体细胞的原理借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。三、目的基因导入受体细胞第22页，共31页，2022年，5月20日，5点56分，星期四将目的基因导入植物细胞的方法1、农杆菌转化法2、基因枪法3

9、、花粉管通道法第23页，共31页，2022年，5月20日，5点56分，星期四土壤农杆菌转化法示意图第24页，共31页，2022年，5月20日，5点56分，星期四将目的基因导入动物细胞的方法显微注射法第25页，共31页，2022年，5月20日，5点56分，星期四将目的基因导入微生物细胞方法宿主细胞（大肠杆菌）感受态细胞（大肠杆菌）Ca2+第26页，共31页，2022年，5月20日，5点56分，星期四四、目的基因的检测与鉴定首先：其次：最后：还要：要检测转基因生物的DNA上是否插入目的基因DNA分子杂交技术 分子探针检测目的基因是否转录出mRNA检测目的基因是否翻译出蛋白质个体生物学水平的鉴定第2

10、7页，共31页，2022年，5月20日，5点56分，星期四 不能，受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达。 受体细胞摄入DNA分子后就说明目的基因完成了表达吗？若不能表达，要对抗虫基因再进行修饰。第28页，共31页，2022年，5月20日，5点56分，星期四多细胞生物的检测，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，保留有相应变化的个体进一步培养、研究。例：用棉铃饲喂棉铃虫，如虫吃后不出现中毒症状，说明未摄入目的基因或摄入目的基因未表达。如虫吃后中毒死亡，则说明摄入了抗虫基因并得到表达。第29页，共31页，2022年，5月20日，5点56分，星期四3（2010江苏高考，27题，8分）下