基因工程的基本操作程序精华PPT课件

1、. 1，2节基因工程基本操作计程仪普拉姆，基因工程基本操作的4个步骤：第一步骤：获得目的基因，第二步骤：建构基因表达运载体，第三步骤：向受体细胞导入目的基因，第四步骤：检测和鉴定目的基因是主要编码蛋白质的结构基因。 基因结构，启动子，终止子，(1)原核基因结构：终止子：位于基因末端的特殊DNA片段可以完成mRNA的转录，启动子：位于基因末端的特殊DNA片段是主要查询密码蛋白质的结构基因，这是RNA多聚酶的识别和结合的部位。 补充：基因结构，(2)真核基因结构：目的基因的获得，1 .目的基因主要是查询密码蛋白质的结构基因。 2 .获取方法： (1)从基因活拉力赛中获取：基因活拉力赛：将含有某生物

2、不同基因的多个DNA片段分别导入该生物不同基因的接纳体集团中进行贮藏。 基因活拉力赛分类：按外源DNA片段的来源划分的分类，包括一种生物在内的所有基因，包括一种生物在内的部分基因，一、目的基因的获得，一.目的基因主要是查询密码蛋白质的结构基因。 2 .获取方法： (1)从基因活拉力赛获取：获取目的基因的依据：从与目的基因有关的信息如基因核苷酸序列、基因功能、基因在染色体上的位置、基因转录产物mRNA、基因表达产物蛋白质等特性获取目的基因，并制作基因活拉力赛(1)从基因活拉力赛中提取：基因活拉力赛的建构：基因组文库的建构：直接分离法(鸟枪法)，提取一种生物的全部DNA，用适当的限制酶催化剂切割，

3、将一定大小的DNA片段与运载体连接，并储藏在接纳体菌中，某生物的单链mRNA、单链互补DNA， 双链cDNA片断，是导入接纳体，储藏，与运载体连接，cDNA实况拉力赛，反(反)转码器，DNA多聚酶，(1)从基因实况拉力赛中取得的主要查询密码蛋白质的结构基因。 2 .获取方法： (1)从基因活拉力赛中获取：从基因活拉力赛中获取目的基因的优点：操作简便。 从基因活拉力赛中获取目的基因的缺点：工作量大，具有一定的盲目性。 一、目的基因的获取，2 .获取方法：(2)使用pcr技术放大目的基因：什么是pcr？ PCR均被称为聚合酶链式反应，是一种在体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。 PCR原理：利用

4、DNA双链复制原理。 条件：已知目的基因的核苷酸序列【前提条件】、4种脱氧核苷酸、引物、热稳定DNA多聚酶(Taq酶催化剂)等是必需的。 (2)利用PCR技术扩张目的基因：过程：(2)利用PCR技术扩张目的基因：过程：a .变性(90-95 ) :双链DNA铸造模型在热作用下。 b .退火(55-65 ) :系统温度下降，引物与DNA铸造模型结合，形成局部双链。 c .拉伸(70-75 ) :通过Taq酶催化剂，从引物的5端3端拉伸，合成与铸造模型互补的DNA链。 d .重复多次：一、目的基因采集，2 .采集方法：(2)使用PCR技术放大目的基因：方法：指数放大，即，2n(n是放大周期的次数)

5、。PCR技术扩增和DNA复制的比较：盐化学基互补对、4种脱氧核苷酸、铸造模型、能量、酶催化剂、DNA在高温下的变性回旋、回旋酶催化、体外复制、细胞核内、热稳定的DNA多聚酶、细胞球内的DNA多聚酶、大量的DNA 2.获取方法：(3)化学方法人工合成：基因比较一、目的基因的获得、练习：1 .聚合酶链式反应(PCR )是一种体外快速扩增DNA片段的技术。 PCR过程通常经历30多次循环，其中铸造模型DNA在95条下被修饰并延伸在解链55条下的恢复(引物与DNA模板链的结合) 72条下的引物链(形成新的脱氧核苷酸链)。 以下对PCR过程的描述不准确的是，() a变性过程中被破坏的是DNA分子内碱基对

6、间的氢键，外消旋酶催化剂对b复性过程中引物与DNA模链的结合是盐化学基互补原则c伸展过程所需的DNA多聚酶、ATP， 四种核糖核苷酸DPCR与细胞球内DNA复制相比，所需酶催化剂的最适温度较高，有c一、目的基因检索、练习：2 .检索目的基因的方法，但不属于以下目的基因检索方法的是从() a基因组文库中检索b，从cDNA文库中检索c， 从含有目的基因的生物细胞球中获取d，用PCR技术扩增DNA，必要条件是() 目的基因引物的4种脱氧核苷酸DNA多聚酶等mRNA核糖体A B C D，a， 1、目的基因获取、练习、4 .关于基因工程的描述正确的是，() a限制酶催化剂仅在获得目的基因时使用b重组质粒

7、的形成，是细胞球内完成的c质粒全部成为载体的d蛋白质氨基酸排列顺序顺序对合成目的基因提供线索，d， 5 .在基因工程技术中，以下方法与目的基因的获得无关() a放射性射线诱导法b基因活拉力赛到c逆转录d人工合成法，a，一，目的基因的获得，练习：6 .关于基因工程的以下说法准确地说： () a基因工程的设置和施工在细胞球水平进行的b目前基因工程的全部目的基因检测到直接从施主细胞球分离得到的c在接纳体细胞球中含有目的基因，目的基因工程一定会发现d基因工程可以让科学家打破种类的界限，使生物性状、d、一、目的基因的获得、练习。 7 .获得下列目的基因的方法需要产业链： (1)通过基因活拉力赛获得目的基

8、因的基于PCR技术的目的基因扩增反应法基于DNA音乐合成器的化学方法A B C D，d， 二、基因表达运载体的建构，1 .使建构目的基因稳定存在于接纳体细胞球，可遗传到下一代，2 .基因表达运载体的组成：二、基因表达运载体的构建，1 .构建目的：使目的基因稳定存在于受体细胞，并能遗传到下一代，使目的基因表达和发挥作用。 (2)基因表达运载体的组成：想想：启动子、终止子、标记基因分别发挥什么作用？启动子：基因开头的特殊DNA片段是RNA多聚酶识别结合的部位，如果有则驱动基因转录mRNA，最终终止子：可以在基因末端的特殊DNA片段中完成mRNA的转录。标记基因：鉴别接纳体细胞球中是否含有目的基因，

9、筛选带有目的基因的细胞球。、二、基因表达运载体的建构、三.表达运载体的建构：一个缺口的两个粘性末端、二、基因表达运载体的建构、三.表达运载体的建构：限制酶、粘性末端、相同的限制酶、缺口、碱基配对的原则、相同的粘性末端(2) 不同基因能连接的原因：不同生物基因具有相同的结构和化学组成，都是双螺旋结构，都由4种脱氧核糖核苷酸组成，都遵循相同的盐化学基互补原则： AT、GC。 (3)目的基因与运载体的结合过程实际上是一个不同来源的转基因过程。 二、基因表达运载体的建构、练习：1.如基因表达运载体示意图，有关基因工程中运载体的以下说法有误()，a基因工程的核心步骤与基因表达运载体的建构b等基因表达载体

10、的构建同样，在无差异的c图上启动子位于基因的前列， 为了鉴别RNA多聚酶识别和结合位点d的接纳体细胞球中是否导入了目的基因，练习b，二，基因表达运载体建构：2 .以下操作不属于基因表达运载体构建过程的，() a .用一定的限制酶切断质粒，暴露粘性末端b； 将相同限制酶催化剂剪接的目的基因插入质粒切口d3.不是基因表达运载体的组成部分() a .启动子b .终止子c .标记基因d .复制原点，d，2、基因表达运载体的建构、练习：4 .对基因表达运载体的描述不正确的是() a启动子调控RNA和聚合mRNA转录的c标记基因可将a、3、目的基因导入受体细胞，其中，a、3、目的基因取决于建构视接纳体细胞

11、和导入方式，以便于筛选d基因表达运载体，目的基因鉴别接纳体细胞球的有木有，1 .什么是转化？ 目的基因进入接纳体细胞球内，在接纳体细胞球内保持稳定和表达的过程。 2、常用的接纳体细胞球：大肠菌群、纳豆菌、农杆菌、酵母菌和动植物细胞球等。 3 .将目的基因导入接纳体细胞球的原理：参考细菌或细小病毒感染细胞球的途径。 三、将目的基因导入接纳体细胞球，4 .将目的基因导入植物细胞球：适用范围：(1)农杆菌转化法：孪生子叶植物和裸子植物。小知识：植物分类，三是将目的基因导入接纳体细胞球，四是将目的基因导入植物细胞球：农杆菌特点： (1)农杆菌转化法：在自然条件下感染孪生子叶植物和裸子植物，但大多数单子

12、叶植物均无感染能力。 植物受到损伤后，伤口细胞球分泌细胞大量酚类化合物，农杆菌转移到这些个细胞球，农杆菌Ti质粒上的T-DNA转移到接纳体细胞球，整合到接纳体细胞球染色体DNA中。 三、将目的基因导入接纳体细胞球，4、将目的基因导入植物细胞球：感受态过程： (1)农杆菌转化法法：三、目的基因导入受体细胞，4、目标基因导入植物细胞： (2)基因枪法：三、目标基因导入受体细胞，4、目标基因导入植物细胞：(3)花粉管通道三、将目的基因引进接纳体细胞球，五、将目的基因引进动物细胞球：(一)引进方法：显微注射法。 (2)过程：从目的基因表达运载体纯化雌性动物体内取出卵(卵是体内或试管授精)，进行显微注射

13、，早期培养包括目的基因在内的受精卵胚胎，移植到雌性动物的输卵管或子宫，使其发育成具有新性状的动物。三、将目的基因引入接纳体细胞球，6、将目的基因引入微生物： (1)原核生物特点：繁殖快、单细胞球、遗传物质少。 (2)方法用Ca2处理细胞球受体状态细胞球表达运载体和受体状态细胞球的混合受体状态细胞球来吸收DNA分子。 三、将目的基因导入接纳体细胞球，拓展知识： (1)不同生物接纳体细胞球的差异：植物为体细胞球(也可以是受精卵)、动物为受精卵、微生物为大肠菌。 (2)上图的发生与发生比较，使目的基因的遗传特性保持稳定并表达。 这是因为，在进行细胞分裂时，细胞核上的DNA被复制、平均分配到两个子细胞

14、球，保证了父子遗传性状的稳定性，但在细胞分裂时，细胞质不均匀，并不一定包含目的基因。 三、将目的基因导入接纳体细胞球练习：1、基因工程科学家经常采用细菌、酵母菌等微生物作为接纳体细胞球，主要原因是() 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、 2 .正在培育的农杆菌转化法适合引进目的基因的有： () a小麦、b玉米、c大豆、d水稻、c，三、目的基因引进接纳体细胞球；练习：3 .采用基因工程方法培育抗虫棉，下一种引进目的基因的方法是() 将毒素蛋白注射到棉受精卵，将查询密码毒素蛋白的DNA序列与注射质粒重组，诱导人细菌，由该细菌感染棉体细胞球，再进行组织

15、培养，将查询密码毒素蛋白的DNA序列与细菌质粒重组，注射到棉子房，受精卵A. B. C. D .c，c 将目的基因引入接纳体细胞球进行练习： 4限制酶催化剂在切断目的基因和质粒后直接连接，就应选择使两者产生_ _ _ (相同、不同)粘性末端的限制酶催化剂。 (2)利用大肠菌群生产人胰岛素时，所建构的表达运载体包括人胰岛素基因及其启动子等，其中启动子的作用是：在表达运载体感受态大肠菌群时，为方便表达载体进入，一般用 为了检测胰岛素基因是否转录了mRNA，可以将标识牌的胰岛素基因片段作为探针与mRNA单孢杂交，该单孢杂交技术是为了检测胰岛素化学基转录的mRNA是否已翻译为 平，同样，有RNA多聚酶识别和结合的部位，它驱动基因转录mRNA，最终将所需蛋白质、人胰岛素、Ca2、DNA分子杂交技术、抗原抗体、三、目的基因导入接纳体细胞球进行练习：4 .首先， 将目的基因插入农杆菌Ti质粒中，然后用该农杆菌感染植物细胞球，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞球中，检测和鉴定TDNA、染色体DNA、4、目的基因，1 .检测分子水平：(2) 这是目的基因在接纳体细胞球中能够稳定遗传的关键。 方法：