基因工程的基本操作程序专业知识讲座

基因工程的基本操作程序专业知识讲座基因工程的基本操作程序专业知识讲座第1页一、基因工程基础操作程序1、目标基因获取2、基因表示载体构建3、将目标基因导入受体细胞4、目标基因检测与判定关键基因工程的基本操作程序专业知识讲座第2页阅读P8-11，思索以下问题：1、目标基因主要是指______________________2、获取目标基因常见方法有哪些？3﹑什么是基因文库？什么是基因组文库？什么是个别基因文库？4﹑怎样从基因文库中得到咱们所需目标基因？5﹑

PCR技术原理﹑前提﹑原料﹑结果﹑过程基因工程的基本操作程序专业知识讲座第3页第一步：目标基因获取1、目标基因主要是指______________________编码蛋白质结构基因请举出三个以上例子2、获取目标基因常见方法：（1）从基因文库中获取（2）利用PCR技术扩增（3）人工合成基因操作基础步骤基因工程的基本操作程序专业知识讲座第4页(1)从基因文库中获取目标基因基因工程的基本操作程序专业知识讲座第5页概念：基因文库（genelibrary）基因组文库个别基因文库（如cDNA文库）

将含有某种生物不一样基因许多DNA片段,导入受体菌群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物不一样基因,称为基因文库(genelibrary)基因工程的基本操作程序专业知识讲座第6页基因组文库:

基因文库中包含了一个生物全部基因,这种基因文库叫做基因组文库.个别基因文库:

基因文库中包含了一个生物一个别基因,这种基因文库叫做个别基因文库.基因工程的基本操作程序专业知识讲座第7页基因组文库与个别基因文库关系基因工程的基本操作程序专业知识讲座第8页（一）基因文库构建（1）基因组文库构建提取某生物全部DNA用适当限制酶切割许多DNA片段与载体连接导入受体菌群该生物基因组文库（每个受体菌含有一段不一样DNA片段）（2）cDNA文库构建——mRNA反转录形成与载体连接导入受体菌群mRNA逆转录酶单链DNADNA聚合酶双链DNA(cDNA)该生物cDNA文库基因工程的基本操作程序专业知识讲座第9页（2）利用PCR技术扩增目标基因PCR——聚合酶链式反应是一项生物体外复制特定DNA片段核酸合成技术。经过此技术，可短时间内大量扩增目标基因。基因工程的基本操作程序专业知识讲座第10页PCR技术原理：前提：原料结果：DNA复制一段已知目标基因核苷酸序列以_____方式扩增，即____（n为扩增循环次数）指数2n模板DNA；DNA引物；四种脱氧核苷酸；热稳定DNA聚合酶（Taq酶）基因工程的基本操作程序专业知识讲座第11页

过程：变性、退火、延伸三步曲变性：加热至90～95℃双链DNA解链成为单链DNA退火：冷却至55～60℃个别引物与模板单链DNA特定互补部位相配对和结合延伸：加热至70～75℃以目标基因为模板，合成互补新DNA链变性退火延伸基因工程的基本操作程序专业知识讲座第12页(二)利用PCR技术扩增目标基因基因工程的基本操作程序专业知识讲座第13页PCR基础反应步骤变性90-95˚C延伸70-75˚C退火55-60˚CPCR总结：基因工程的基本操作程序专业知识讲座第14页（3）人工合成——依据已知核苷酸序列，经过DNA合成仪化学方法直接人工合成。基因工程的基本操作程序专业知识讲座第15页本节小结1、基因工程四大基础操作步骤。2、目标基因获取三种方法。基因工程的基本操作程序专业知识讲座第16页1、构建基因组DNA文库时，首先应分离细胞A、染色体DNA

B、线粒体DNAC、总mRNA

D、tRNA2、目标基因可从基因文库中取得，以下相关基因文库描述正确是A、某生物全套基因就是一个基因文库B、将含有某种生物不一样许多DNA片段，导入某个生物体内，则这个生物就是一个基因文库C、含有一个生物全部基因基因文库叫做基因组文库D、含有一个生物一个别基因基因文库叫cDNA文库AC小试牛刀基因工程的基本操作程序专业知识讲座第17页3、在遗传工程中，若有一个控制有利性状DNA分子片段为ATGTG／TACAC，要使其数量增多，可用PCR技术进行人工复制，复制时应给予条件是()①双链DNA分子为模板②ATGTG或TACAC模板链③四种脱氧核苷酸④四种核苷酸⑤DNA聚合酶⑥热稳定DNA聚合酶⑦引物⑧温度改变⑨恒温A．①③④⑦⑨B．①④⑥⑦⑧C．②⑤⑥⑦⑨D．①③⑥⑦⑧D基因工程的基本操作程序专业知识讲座第18页4、在已知序列信息情况下，获取目标基因最方便方法是()A、化学合成法

B、基因组文库法C、cDNA文库法

D、聚合酶链反应5、以下获取目标基因方法中需要模板链是()①从基因文库中获取目标基因②利用PCR技术扩增目标基因③反转录法④经过DNA合成仪利用化学方法人工合成A．①②③④B．①②③

C．②③④ D．②③AD基因工程的基本操作程序专业知识讲座第19页第二课时基因表示载体构建学习目标：1、说出基因表示载体组成个别，并了解每个别功效。2、掌握基因表示载体构建是基因工程关键基因工程的基本操作程序专业知识讲座第20页1.基因表示载体组成：它们有什么作用？a.目标基因b.开启子c.终止子d.标识基因位于基因首端,是RNA聚合酶识别和结合部位位于基因尾端,终止转录检测受体细胞是否含有目标基因第二步、基因表示载体构建e.复制原点复制开始地方基因工程的基本操作程序专业知识讲座第21页质粒目标基因限制酶处理一个切口两个黏性末端两个切口取得目标基因DNA连接酶表示载体同种2.怎样构建基因表示载体？基因工程的基本操作程序专业知识讲座第22页寻根问底

将生物全部DNA直接导入受体细胞不是更简便吗？假如这么做，结果会怎样？有些人采取总DNA注射法进行遗传转化，即将一个生物中总DNA提取出来，经过注射或花粉管通道法导入受体植物，没有进行表示载体构建，这种方法针对性差，完全靠运气，也无法确定什么基因导入了受体植物,不好检测与筛选,同时也无法增强目标基因表示水平,也不能确定目标基因产物存在部位。基因工程的基本操作程序专业知识讲座第23页3、构建基因表示载体目标思索：

若不构建基因表示载体，直接将目标基因导入受体细胞，这么能够完成任务吗？为何？不能，目标基因不能稳定存在，不能表示，也不能遗传给子代。a、使目标基因在受体细胞中稳定存在b、使目标基因复制并遗传给下一代c、同时使目标基因能表示和发挥作用。基因工程的基本操作程序专业知识讲座第24页受体生物植物动物微生物受体细胞导入方法受精卵或体细胞受精卵细胞/个体农杆菌转化法基因枪法花粉管通道法显微注射技术用Ca2+处理成感受态细胞第三步：将目标基因导入受体细胞一、转化：二、完成表格目标基因进入受体细胞内，而且在受体细胞内维持稳定和表示过程。基因工程的基本操作程序专业知识讲座第25页1、将目标基因导入植物细胞（1）农杆菌转化法特点:能感染双子叶植物和祼子植物,对单子叶植物无感染能力Ti质粒T—DNA可转移至受体细胞并整合到其染色体上转化过程:Ti质粒目标基因构建表示载体导入植物细胞插入植物细胞染色DNA表示新性状转入农杆菌基因工程的基本操作程序专业知识讲座第26页基因工程的基本操作程序专业知识讲座第27页（2）基因枪法

基因枪法又称微弹轰击法，是利用压缩气体产生动力，将包裹在金属颗粒表面表示载体DNA打入受体细胞中，使目标基因与其整合并表示方法。这是单子叶植物中常见导入方法。基因工程的基本操作程序专业知识讲座第28页（3）花粉通道法

植物花粉在柱头上萌发后，花粉管要穿过花柱直通胚囊。花粉管通道法就是在植物受粉后，花粉形成花粉管还未愈合前，剪去柱头，然后，滴加DNA（含目标基因），使目标基因借助花粉管通道进入受体细胞。基因工程的基本操作程序专业知识讲座第29页2、将目标基因导入动物细胞方法:显微注射技术操作程序:提纯含目标基因表示载体取受精卵显微注射移植到子宫受精卵发育新性状动物基因工程的基本操作程序专业知识讲座第30页3、将目标基因导入微生物细胞常见法：Ca2+处理常见菌：大肠杆菌微生物作受体细胞优点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对少过程：Ca2+处理大肠杆菌感受态细胞表示载体与感受态细胞混合感受态细胞吸收DNA基因工程的基本操作程序专业知识讲座第31页本节小结1、基因表示载体组成主要包含哪几个别？2、为何要构建基因表示载体？3、常见三种将基因表示载体导入受体细胞方法。基因工程的基本操作程序专业知识讲座第32页1、基因工程中科学家常见细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞，原因是（）A．结构简单、操作方便B．繁殖速度快C．遗传物质含量少、简单D．性状稳定、变异少B小试牛刀基因工程的基本操作程序专业知识讲座第33页2.采取基因工程方法培育抗虫棉，以下导入目标基因做法正确是()①将毒素蛋白质注射到棉受精卵中②将编码毒素蛋白DNA序列注射到棉受精卵中③将编码毒素蛋白DNA序列与细菌质粒重组，注射到棉子房并进入受精卵中④将编码毒素蛋白DNA序列与质粒重组，导入细菌感染棉体细胞，再进行组织培养A．①②B．②③C．③④D．①④C基因工程的基本操作程序专业知识讲座第34页1，右图是基因表示载体结构示意图，请依据基因工程相关知识，回答以下问题：（1）图中A段是______。抗生素抗性基因可作为______(2)构建基因表示载体时需要用到两种工具酶______和______。若所使用是SmaI酶,其识别碱基序列和酶切位点为CCCGGG,则要求使用_____DNA连接酶。(3)若要取得转基因抗虫棉，通常要把重组DNA导入土壤农杆菌。抗虫基因能否在棉花植株体内成功表示关键是：

_______________________。标识基因终止子T4抗虫基因进入棉花细胞并插入到棉花细胞染色体DNA上限制酶DNA连接酶基因工程的基本操作程序专业知识讲座第35页第三课时目标基因检测和判定学习目标1、说出目标基因在分子水平检测三种方法并了解其检测原理。2、说出目标基因在个体生物学水平判定方法。基因工程的基本操作程序专业知识讲座第36页复习回顾1）将目标基因导入受体细胞有哪些方法?(试举例说明)2）简述农杆菌转化法基因工程的基本操作程序专业知识讲座第37页第四步：目标基因检测与判定检测①导入检测：目标基因是否导入受体细胞方法——DNA分子杂交②表示检测转录检测——分子杂交翻译检测——抗原抗体杂交分子检测法判定抗虫判定抗病判定活性判定等个体水平判定基因工程的基本操作程序专业知识讲座第38页知识延伸——DNA分子杂交技术

该方法是依据碱基互补配对标准，把互补双链DNA解开，把单股DNA小片段上用同位素、荧光分子或化学发光催化剂等进行标识，以此作为探针。之后同被检测DNA序列进行杂交，从而检出所要查明DNA或基因。基因工程的基本操作程序专业知识讲座第39页返回基因工程的基本操作程序专业知识讲座第40页1、用β-珠蛋白DNA探针能够检测出遗传病是()A．镰刀状细胞贫血症B．白血病C．坏血病D．苯丙酮尿症A2、应用基因工程技术诊疗疾病过程中必须使用基因探针才能到达检测疾病目标。这里基因探针是()A．用于检测疾病医疗器械B．用放射性同位素或荧光分子等标识DNA分子C．合成β-珠蛋白DNAD．合成苯丙羟化酶DNA片段BA基因工程的基本操作程序专