基因工程的基本操作程序1

1、,测试 1、DNA重组技术的基本工具有那些? 2、限制酶有哪两种？ 3、DNA连接酶有哪两种？ 4、运载体有哪三种？,1.2 基因工程的基本操作程序,补：真核细胞的基因结构,编码区,与RNA聚合酶 结合位点,内含子,外显子,能够编码蛋白质的序列叫做外显子,不能够编码蛋白质的序列叫做内含子,启动子,终止子,编码区上游,编码区下游,内含子：,外显子：,基因工程基本操作的四个步骤,1、目的基因的获取,2、基因表达载体的构建,3、将目的基因导入受体细胞,4、目的基因的检测与鉴定,一、目的基因的获取,1、目的基因主要是指_,编码蛋白质的结构基因,请举出三个以上的例子,2、获取目的基因的常用方法有哪些?,

2、（1）从基因文库中获取,（2）利用PCR技术扩增,（3）人工合成,(一)从基因文库中获取目的基因,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,1.基因文库,反转录法： 以目的基因转录成的信使RNA为模板，反转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获得所需的基因。,目的基因的mRNA,单链DNA,反转录酶,2.部分基因文库的构建方法,DNA聚合酶,双链DNA (目的基因),(二)利用PCR技术扩增目的基因, 概念：PCR全称为_，是一项 在生物_复制_的核酸合成技术,条件：_、 _、_ 、 _.前提条件：,

3、原理：_,方式：以_方式扩增，即_（n为扩增循 环的次数）,结果：,聚合酶链式反应,体外,特定DNA片段,DNA复制,已知基因的核苷酸序列,四种脱氧核苷酸,一对引物,DNA聚合酶,指数,2n,使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增,(二)利用PCR技术扩增目的基因,过程：,a、DNA变性（90-95）：双链DNA模板 在热作用下，_断裂，形成_,b、退火（复性55-65）：系统温度降低，引 物与DNA模板结合，形成局部_。,c、延伸（70-75）：在Taq酶的作用下，从 引物的5端3端延伸，合成与模板互补 的_。,氢键,单链DNA,双链,DNA链,1.用一定的_切割 质粒，使其出现一个切 口

4、，露出_。 2.用_切断目 的基因，使其产生_ _。,(二)基因表达载体的构建, 核心,3.将切下的目的基因片段插入质粒的_处， 再加入适量_，形成了一个重组 DNA分子（重组质粒）,限制酶,黏性末端,同一种限制酶,的黏性末端,切口,DNA连接酶,相同,质粒,DNA分子,限制酶处理,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）, 核心,同一种,(二)基因表达载体的构建,4.过程:,5.基因表达载体的组成：,复制原点+目的基因+启动子+终止子+标记基因,二、基因表达载体的构建基因工程的核心,目的： 所需物质：,使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗

5、传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。,它们各自的作用是什么?,目的基因+启动子+终止子+标记基因,(三)将目的基因导入受体细胞,转化 ,方法,将目的基因导入 植物细胞,将目的基因导入 动物细胞,将目的基因导入 微生物细胞,农杆菌转化法,基因枪法,花粉管通道法,显微注射法,感受态细胞,目的基因进入_内，并且在 受体细胞内维持_和_的过程,受体细胞,稳定,表达,1、将目的基因导入植物细胞的方法：农杆菌转化法 （1）农杆菌介绍：在土壤中生活的微生物 （2）原理及适用范围 侵染双子叶植物和裸子植物,(三)将目的基因导入受体细胞,2、将目的基因导入动物细胞 （1）方法：显微注射法 （2）程序：

6、,(三)将目的基因导入受体细胞,目的基因表达载体提纯 取卵（受精卵） 显微注射 受精卵 新性状动物,3、将目的基因导入微生物细胞 （1）原核生物特点：繁殖快、单细胞、遗传物质少 （2）方法：,用Ca2+处理细胞 感受态细胞 表达载体与感受态细胞混合 感受态细胞吸收DNA分子,(四)目的基因的检测与鉴定,检测,鉴定,检测转基因生物染色体的DNA 上是否插入了目的基因,检测目的基因是否转录出了mRNA,检测目的基因是否翻译成蛋白质,抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等,方法,方法,方法,DNA分子杂交,分子杂交（注意与上不同之处）,抗原抗体杂交,DNA分子杂交示意图,采用一定的技术手段，将两种生物的DN

7、A分子的单链放在一起，如果这两个单链具有互补的碱基序列，那么，互补的碱基序列就会结合在一起，形成杂合双链区；在没有互补碱基序列的部位，仍然是两条游离的单链。,1）以下说法正确的是 （ ） A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B、质粒是基因工程中唯一的运载体 C、运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接 D、基因控制的性状都能在后代表现出来,C,练习,3）有关基因工程的叙述中，错误的是（ ） A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来 B、 限制性内切酶用于目的基因的获得 C、目的基因须由运载体导入受体细胞 D、 人工合成目的基因不用限制性内切酶,A,练习,4

8、）有关基因工程的叙述正确的是 （ ） A、限制酶只在获得目的基因时才用 B、重组质粒的形成在细胞内完成 C、质粒都可作为运载体 D、蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料,D,练习,5）基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是 （ ） A、人工合成目的基因 B、目的基因与运载体结合 C、将目的基因导入受体细胞 D、目的基因的检测和表达,C,练习,DNA重组技术的基本工具,限制性内切酶,EcoRI限制酶,SmaI限制酶,DNA连接酶,Ecoli连接酶,T4连接酶,运载体 :：质粒；噬菌体的衍生物；动植物病毒。,基因操作程序,1目的基因的获取,从

9、基因文库中获取目的基因,利用PCR技术扩增目的基因,2基因表达载体的构建：目的基因、启动子、终止子、标记基因。,3将目的基因导入受体细胞,植物:农杆菌转化法；基因枪法；花粉管通道法,动物 :显微注射,微生物:感受态细胞法,4目的基因的检测与鉴定,检测:DNA.mRNA 杂交;抗原-抗体杂交技术法,抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等,测试 1.基因工程的工具有哪些?工具酶有哪些? 2.连接酶有哪两种?各连接什么末端? 3.运载体有哪些? 4.基因操作的四个步骤? 5.目的基因的获取 的方法? 6.基因表达载体包括哪些部分? 7.目的基因导入植物细胞的方法? 8.目的基因导入动物细胞的方法? 9检测目的基因的方法?,1.3基因工程的应用,一植物基因工程硕果累累,1.植物基因工程有哪些硕果?,我国占第四位,转基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力,以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面,(一)抗虫转基因植物 1.为什么要制