基因工程的基本操作程序第步优秀PPT.ppt

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1、基因工程的基本操作程序第步第1页，本讲稿共17页复习提问复习提问w1.基因工程的基本操作程序的四个步骤w2.目的基因主要指什么?也可以是什么?w3.获得目的基因常用的方法。w4.基因文库主要包括哪两种?w5.PCR技术的原理、条件w6.PCR与DNA复制的区别（表格）第2页，本讲稿共17页PCR技术技术聚合酶链式反应w原理：原理：w条件：条件：PCR扩增仪扩增仪DNA双链复制的基本原理双链复制的基本原理四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸一对引物一对引物热稳定热稳定DNADNA聚合酶聚合酶(TaqTaq酶酶）DNADNA的两条链为模板的两条链为模板温度控制温度控制第3页，本讲稿共17页PCRPCR技术

2、与技术与DNADNA复制的比较复制的比较DNADNA复制复制 PCRPCR技术技术解旋酶催化解旋酶催化 DNADNA在高温作用下变性解旋在高温作用下变性解旋 细胞内（主要在细胞核内）细胞内（主要在细胞核内）细胞外（主要在细胞外（主要在PCRPCR扩增仪内）扩增仪内）DNADNA解旋酶、普通的解旋酶、普通的DNADNA聚合酶等聚合酶等 耐热的耐热的DNADNA聚合酶（聚合酶（TaqTaq酶）酶）细胞内温和条件细胞内温和条件 需控制温度，在较高温度下进行需控制温度，在较高温度下进行区区别别 解旋解旋方式方式 场所场所 酶酶 温度温度条件条件 前提前提有一段已知的目的基因的核苷酸有一段已知的目的基因

3、的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引序列，以便根据这一序列合成引物物联系联系 模板：均需要脱氧核苷酸链作为模板进行物质合成模板：均需要脱氧核苷酸链作为模板进行物质合成原料：均为四种脱氧核苷酸原料：均为四种脱氧核苷酸第4页，本讲稿共17页PCRPCR技术扩增过程技术扩增过程a a、DNADNA变性（变性（90-9590-95）：双链）：双链DNADNA模板模板 在热作用下，在热作用下，断裂，形成断裂，形成_ _ b b、复性（、复性（55-6055-60）：系统温度降低，引物）：系统温度降低，引物 与与DNADNA模板结合，形成局部模板结合，形成局部_。c c、延伸（、延伸（70-7570-75

4、）：在）：在TaqTaq酶的作用下，从酶的作用下，从 引物的引物的55端端33端延伸，合成与模板互补端延伸，合成与模板互补 的的_。氢键氢键单链单链DNADNA双链双链DNADNA链链第5页，本讲稿共17页1.1.用一定的用一定的_切割切割 质粒，使其出现一个切质粒，使其出现一个切 口，露出口，露出_。2.2.用用_切断目切断目 的基因，使其产生的基因，使其产生_ _ _。核心核心3.3.将切下的目的基因片段插入质粒的将切下的目的基因片段插入质粒的_处，处，再加入适量再加入适量_，形成了一个重组，形成了一个重组 DNADNA分子（重组质粒）分子（重组质粒）限制酶限制酶黏性末端黏性末端同一种限制

5、酶同一种限制酶的黏性末端的黏性末端切口切口DNADNA连接酶连接酶相同相同(二二)基因表达载体的构建基因表达载体的构建第6页，本讲稿共17页基因表达载体的构建基因表达载体的构建核心核心质粒质粒DNADNA分子分子一个一个切口切口两个两个黏性末端黏性末端两个两个切口切口获得目的基因获得目的基因DNA DNA 连接酶连接酶重组重组DNADNA分子（重组质粒）分子（重组质粒）同一种同一种 限制酶限制酶 目的基因与运载体的结合过程，实际上是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。不同来源的基因重组的过程。第7页，本讲稿共17页 科学家在培育抗虫棉时，经过了许多复杂的过程和不懈的努

6、力，才获得成功。起初把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因抗虫基因插入载体质粒质粒中，然后导入棉花的受精卵中，结果抗虫基因在棉花体内没有表达。然后在插入抗虫基因的质粒中插入启动子启动子(抗虫基因首端)，导入棉花受精卵，长成的棉花植株还是没有抗虫能力。科学家又在有启动子、抗虫基因的质粒中插入终止子终止子(抗虫基因末端)，导入棉花受精卵，结果成长的植株，有了抗虫能力。资资 料料:第8页，本讲稿共17页基因表达载体的组成：基因表达载体的组成：目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。能够

7、表达和发挥作用。a、目的基因、目的基因b、启动子、启动子c、终止子、终止子d、标记基因等、标记基因等第9页，本讲稿共17页(三三)将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。转化转化目的基因进入目的基因进入_内，并且在内，并且在 受受体细胞内维持体细胞内维持_和和_的过程的过程受体细胞受体细胞稳定稳定表达表达第10页，本讲稿共17页方法方法导入植物细胞导入植物细胞导入动物细胞导入动物细胞导入微生物细胞导入微生物细胞农杆菌转化法农杆菌转化法基因枪法基因枪法花粉管通道法花粉管通道

8、法显微注射法显微注射法 Ca Ca离子处理法离子处理法(三三)将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞第11页，本讲稿共17页 目的基因插入目的基因插入TiTi质粒的质粒的T-DNAT-DNA上上 农杆菌农杆菌 导入植物细胞导入植物细胞 整合到受体细胞的染色体上整合到受体细胞的染色体上 目的基因的遗传特性得以维持稳定和表达目的基因的遗传特性得以维持稳定和表达 1.1.农杆菌特点：农杆菌特点：易感染双子叶植物和裸子植物。易感染双子叶植物和裸子植物。TiTi质粒的质粒的T-DNAT-DNA可转移至受体细胞的染色体上可转移至受体细胞的染色体上2.转转化化第12页，本讲稿共17页1.下表关于基因工

9、程中有关基因操作下表关于基因工程中有关基因操作的名的名词词及及对应对应的内容，正确的的内容，正确的组组合是合是2 2、下列属于获取目的基因的方法的是、下列属于获取目的基因的方法的是()()利用利用mRNAmRNA反转录形成反转录形成从基因组文库中提取从基因组文库中提取从受体细胞中提取从受体细胞中提取 利用利用PCRPCR技术技术 利用利用DNADNA转录转录 人工合成人工合成A.B.C.D.A.B.C.D.第13页，本讲稿共17页3.细菌的质粒分子带有一个抗菌素抗性基因，该抗性细菌的质粒分子带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因在基因工程中的主要作用是基因在基因工程中的主要作用是 A提高受体细胞在

10、自然环境中的耐药性 B有利于对目的基因是否导入进行检测C增加质粒分子的分子量D便于与外源基因连接4.4.有关基因工程的叙述正确的是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重组质粒的形成是在细胞内完成的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第14页，本讲稿共17页5.哪项不是基因表达载体的组成部分哪项不是基因表达载体的组成部分哪项不是基因表达载体的组成部分哪项不是基因表达载体的组成部分()()A.A.启动子启动子 B.B.终止密码终止密码 C.标记基因标记基因 D.D.目的基因目的基因6.6.下列哪项不是将目的基因导入植物细胞的方法下列哪项不是将目的基因导

11、入植物细胞的方法()()A A基因枪法基因枪法 B B显微注射法 C.农杆菌转化法农杆菌转化法 D D花粉管通道法花粉管通道法第15页，本讲稿共17页 胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取，能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg100Kg胰腺只能提取胰腺只能提取4-5g4-5g的胰岛素，其产量之低和的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。价格之高可想而知。假如让你用基因工程的方法使大肠杆菌生产假如让你用基因工程的方法使大肠杆菌生产出人的胰岛素，想一想，如何设计？出人的胰岛素，想一想，如何设计？尝试设计尝试设计 第16页，本讲稿共17页(四四)目的基因的检测与鉴定目的基因的检测与鉴定检查是否成功检查是否成功检测检测鉴定鉴定检测转基因生物染色体的检测转基因生物染色体的DNA DNA 上是否插入了目的基因上是否插入了目的基因检测目的基因是否转录出了检测目的基因是否转录出了mRNAmRNA检测目的基因是否翻译成蛋白质检测目的基因是否翻译成蛋白质抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等方法方法方法方法方法方法DNADNA分子杂交分子杂交DNA分子杂交分子杂交抗原抗原-抗体杂交抗体杂交第17页，本讲稿共17页