基因工程的原理和技术

第二节

基因工程的原理和技术基因工程步骤基因工程的基本操作步骤：1）获得目的基因；2）形成重组DNA分子；3）将重组DNA分子导入受体细胞；4）筛选含有目的基因的受体细胞；5）目的基因的表达。步骤1：获得目的基因目的基因：是人们所需要转移或改造的基因

如人的胰岛素基因、干扰素基因、白细胞介素基因、植物的抗病基因、抗虫基因、抗除草剂基因、种子贮藏蛋白的基因等。获得目的基因的方法：已知序列未知序列化学方法合成利用PCR技术扩增从基因文库获得人工合成基因的方法反转录法根据已知的氨基酸序列合成DNA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

基因DNA文库的构建

将总DNA经过酶解，分离不同长短的DNA片段。包含的基因片段分别克隆在质粒或噬菌体载体上，转入细菌或体外包装到噬菌体颗粒上便构成了该生物的基因文库。循环变性退火延伸目的基因的扩增呈指数形式扩增（2n）PCR技术利用PCR技术扩增目的基因

聚合酶链式反应，在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。可以获得大量的目的基因。步骤2、重组DNA分子的形成：质粒DNA分子同种限制酶一个切口两个黏性末端两个切口获得目的基因DNA连接酶重组DNA分子（重组质粒）GAATTCCGTAGAATTCGGATTCTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTCTTAAGGCATCTTAAGCCTAACTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG思考：目的基因、运载体质粒经DNA连接酶处理，可能有几种产物？1、目的基因与目的基因结合；2、质粒与质粒结合；3、目的基因与质粒结合。（1）常用的受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌、动植物细胞等。步骤3、将目的基因导入受体细胞

（2）导入方法：（3）导入过程：受体细胞：细菌CaCL2细胞壁的通透性增大重组质粒进入受体细胞目的基因随受体细胞的繁殖而复制将目的基因导入受体细胞将受体细胞进行扩增借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径将目的基因导入植物细胞农杆菌转化法基因枪法将目的基因导入动物细胞显微注射技术提纯基因表达载体体外显微注射入受精卵受精卵移植①直接导入法：电击、显微注射、直接吸收、基因枪等方法。（1）电击法：借助电击仪高压脉冲把目的基因打入宿主细胞。（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入宿主细胞。（3）直接吸收法：把目的基因和宿主细胞混在一起，让其吸收。（4）基因枪法：在金属微粒上涂一层目的基因，然后发射到宿主细胞中。②间接导入法：常用的载体是质粒、λ噬菌体。（1）质粒是细菌染色体DNA以外的环状双链DNA分子，它能自我复制，也可整合到细胞染色体DNA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。（2）λ噬菌体是一种细菌病毒，其环状双链DNA可以作为目的基因的载体。步骤4、筛选含有目的基因的受体细胞

抗四环素基因重组DNA四环素生长被抑制正常生活四环素步骤5、目的基因的表达1、特定性状的产生与否；2、是否产生特定的产物。DNA杂交技术思考：干扰素是一种抗病毒药物，其化学本质是蛋白质，假如现在要用大肠杆菌来生产抗病毒干扰素，如何操作？载体质粒外源DNA片段外源DNA插入剪切引入宿主细胞选出含有重组DNA的细胞扩增A

从人的淋巴细胞中提取干扰素基因，转移到大肠杆菌质粒中，再导入到其体内。(画图讲解)

如下图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”示意图基因工程的基本操作程序1、目的基因的获取2、形成重组DNA分子3、将目的基因导入受体细胞4、筛选含有目的基因的受体细胞（1）从基因文库中获取目的基因（2）利用PCR技术扩增目