节基因工程与转基因生物.pptx
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《节基因工程与转基因生物.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《节基因工程与转基因生物.pptx(72页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、转基因抗虫棉抗虫棉普通棉第1页/共72页基因工程培育抗虫棉的简要过程:基因工程培育抗虫棉的简要过程:提取提取提取提取棉花细胞棉花细胞(含含抗虫基因抗虫基因)苏云金芽苏云金芽苏云金芽苏云金芽孢杆菌孢杆菌孢杆菌孢杆菌抗虫基因抗虫基因与运载体与运载体与运载体与运载体DNADNADNADNA拼接拼接拼接拼接导入导入导入导入普通棉花普通棉花普通棉花普通棉花(无抗虫特性无抗虫特性无抗虫特性无抗虫特性)棉花植株棉花植株(有有抗虫特性抗虫特性)第2页/共72页转基因转基因抗虫棉抗虫棉的培育程序:的培育程序:将重组将重组DNA导入选育棉花细胞内导入选育棉花细胞内 从具有抗虫性状的细菌从具有抗虫性状的细菌DNA分
2、子中获取抗虫基因分子中获取抗虫基因将抗虫基因与运载体将抗虫基因与运载体 拼接成为重组拼接成为重组DNA需要三种工具:需要三种工具:限制酶(切割限制酶(切割DNA)DNA连接酶连接酶(连接连接DNA和运载体和运载体)运载体运载体(常为质粒常为质粒)检测和鉴定抗虫基因在该棉花细胞中表达第3页/共72页切割DNA的工具限制性核酸内切酶就是当异源就是当异源DNA分子渗入细分子渗入细胞后,要遭到它的切割破坏胞后,要遭到它的切割破坏专一性专一性能识别双链能识别双链DNA分子的某些特定脱氧核苷酸序列,并且切断其中分子的某些特定脱氧核苷酸序列,并且切断其中特定部位特定部位的两个脱氧核苷酸之间的键。例如:的两个
3、脱氧核苷酸之间的键。例如:特点:限制酶限制酶EcoR识别的碱基序列识别的碱基序列G A A T T CC T T A A G限制酶Hind识别的碱基序列A A G C T TT T C G A A限制异源DNA的入侵并使之失去活力,对自身的DNA无损害作用。第4页/共72页限制酶切割时产生限制酶切割时产生黏性末端黏性末端,DNA双链不在同一处断开,双链不在同一处断开,产生的片段带有数个碱基尾巴。产生的片段带有数个碱基尾巴。G A A T T C G A A T T CC T T A A G C T T A A G A A T T C G G C T T A A 黏性末端黏性末端黏性末端切下的切
4、下的DNA片段片段第5页/共72页DNA连接酶广泛存在于:细菌、噬菌体、酵母菌、植物和动物细胞内。广泛存在于:细菌、噬菌体、酵母菌、植物和动物细胞内。作用:将断裂的作用:将断裂的DNA黏性末端连接起来黏性末端连接起来第6页/共72页基因工程的运载体质粒概念:独立于细菌概念:独立于细菌拟核拟核DNA外外的,能的,能自主复制自主复制的的双链闭环双链闭环的的DNA分子。分子。质粒质粒DNA分子含有特殊遗传分子含有特殊遗传标记基因标记基因,如:,如:抗四环素抗性基因抗四环素抗性基因 抗青霉素抗性基因抗青霉素抗性基因基因工程基因工程是指依据预先设计的蓝图,用人工方法将某种生物的基因,接合到另一种生物的基
5、因组DNA中并使其表达,是后者获得新的遗传性状,产生出人类所需要的产物,或创造出新的生物类型的现代生物技术。在宿主细胞内可以独立复制,也可以接合到宿主细胞的DNA分子中 第7页/共72页二、基因工程的基本步骤1 1、目的基因的获取、目的基因的获取2 2、基因表达载体的构建(目的基因与运载体重组)、基因表达载体的构建(目的基因与运载体重组)3 3、重组、重组DNADNA分子导入受体细胞分子导入受体细胞4 4、目的基因的检测与鉴定(筛选含目、目的基因的检测与鉴定(筛选含目的基因的受体细胞)的基因的受体细胞)第8页/共72页第9页/共72页 目前广泛提取使用的目目前广泛提取使用的目的基因有:抗虫基因
6、、人的基因有:抗虫基因、人胰岛素基因、人干扰素基胰岛素基因、人干扰素基因、种子贮藏蛋白基因、因、种子贮藏蛋白基因、植物抗病基因等。植物抗病基因等。一、目的基因的获取一、目的基因的获取 限制酶限制酶 可从自然界已有的物种分离,可从自然界已有的物种分离,也可用人工方法获取。也可用人工方法获取。供体生物细胞供体生物细胞取出取出DNADNA用限制酶剪用限制酶剪去多余部分去多余部分目的基因目的基因第10页/共72页获取目的基因目的基因目的基因是人们为了得到其表达产物而把它转入到是人们为了得到其表达产物而把它转入到 新的生物体中去的基因新的生物体中去的基因1 1、目的基因主要指、目的基因主要指_编码蛋白质
7、的结构基因编码蛋白质的结构基因2 2、获取目的基因的常用方法、获取目的基因的常用方法(1 1)从基因文库中获取)从基因文库中获取(2 2)利用)利用PCRPCR技术扩增技术扩增(3 3)化学方法人工合成)化学方法人工合成未知序列未知序列已知序列已知序列第11页/共72页(一一)从基因文库中获取目的基因从基因文库中获取目的基因 将含有某种生物将含有某种生物不同基因不同基因的许多的许多DNA片片断,断,导入导入到到受体菌的群体受体菌的群体中储存,各个受体菌中储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同基因,称为分别含有这种生物的不同基因,称为基因文库基因文库1.1.基因文库概念基因文库概念2.2.基因文
8、库类型基因文库类型基因组基因组基因组基因组文库文库文库文库部分基因部分基因部分基因部分基因文库文库文库文库(包含一种生物的包含一种生物的包含一种生物的包含一种生物的所有所有所有所有基因基因基因基因)(包含一种生物的(包含一种生物的(包含一种生物的(包含一种生物的一部分一部分一部分一部分基因)基因)基因)基因)(cDNA文库)(未知序列)(未知序列)第12页/共72页基因组文基因组文库与部分库与部分基因文库基因文库的关系的关系第13页/共72页基因组文库的构建模式图通过对通过对受体菌受体菌的培养的培养而储存而储存基因基因第15页/共72页4.cDNA4.cDNA文库的构建文库的构建提取某种生物的
9、某器官提取某种生物的某器官或或特定特定发育时期的发育时期的mRNAmRNA单链单链DNADNA双链双链cDNAcDNA片段片段重组载体重组载体与载体与载体 连接连接cDNAcDNA文库文库反(逆)转录酶反(逆)转录酶DNA DNA 聚合酶聚合酶导入受体菌导入受体菌 中储存中储存基因重组基因重组反转录酶反转录酶mRNAmRNAcDNAcDNA(反转录法)第16页/共72页 以目的基因转录成的信使RNA为模板,再反转录酶的催化下反转录成互补的单链DNA,然后在DNA聚合酶的作用下合成双链DNA,即cDNA,从而获得所需的基因。第17页/共72页思考思考为什么用生物发育某个时期的为什么用生物发育某个
10、时期的mRNA反转反转录得的录得的DNA只有这种生物的部分基因?只有这种生物的部分基因?1、某个时期的发育是、某个时期的发育是基因选择性表达基因选择性表达的结果的结果 2、mRNA 不含原不含原DNA中内含子中内含子,反转录所得,反转录所得DNA无无内含子内含子第18页/共72页基因组基因组DNADNA文库文库cDNAcDNA文库文库基因组基因组DNADNA文库与文库与cDNAcDNA文库的比较文库的比较第19页/共72页1 1、概念:、概念:PCRPCR全称为全称为_,是一项在生,是一项在生 物物_复制复制_的核酸合成技术的核酸合成技术 3 3、条件:、条件:2 2、原理:、原理:_多聚酶链
11、式反应多聚酶链式反应体外体外特定特定DNA片段片段DNA复制复制(二二)利用利用PCR技术技术扩增目的基因扩增目的基因模板模板(目的基因)(目的基因)原料原料(脱氧核苷酸脱氧核苷酸)引物引物(一小段单链(一小段单链DNADNA)热稳定热稳定DNADNA聚合酶(耐高温)聚合酶(耐高温)温度控制温度控制4 4 4 4、操作前提:、操作前提:、操作前提:、操作前提:一段已知目的基因的核苷酸序列,一段已知目的基因的核苷酸序列,以便合成引物。以便合成引物。(已知序列)第20页/共72页PCR技术PCR扩增仪扩增仪 以以_方式扩增,方式扩增,即即_(n n为扩增循环的次数)为扩增循环的次数)指数指数2 2
12、n n5、扩增形式、扩增形式在短时间内大量扩增目的基因在短时间内大量扩增目的基因6、扩增结果、扩增结果第21页/共72页7 7、过程:、过程:a a、变性、变性(90-9590-95):双链):双链DNADNA模板在热作模板在热作 用下,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,引物与):系统温度降低,引物与 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):在):在TaqTaq酶的作用下,从酶的作用下,从 引物开始进行碱基互补配对,合成与引物开始进行碱基互补配对,合成与 模板互补的模板互补的_。氢键氢
13、键单链单链DNA双链双链DNA链链第22页/共72页n 过程变性、退火、延伸三步曲变性变性退火退火延伸延伸第23页/共72页利用PCR技术扩增目的基因动画演示第24页/共72页思考?思考?1 1个个DNADNA分子进行分子进行PCRPCR扩增扩增,循环循环4 4次,次,理论上至少需要几个引物?理论上至少需要几个引物?2(2n-1)(n为循环次数为循环次数)(24-1)2=30第25页/共72页PCR技术扩增与技术扩增与DNA复制的比较复制的比较PCRPCR技术技术DNADNA复制复制相相同同点点原理原理原料原料条件条件不不同同点点解旋解旋方式方式场所场所酶酶结果结果碱基互补配对碱基互补配对四种
14、脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸模板、能量、酶模板、能量、酶DNADNA在高温下在高温下变性解旋变性解旋解旋酶催化解旋酶催化体外复制体外复制细胞核内细胞核内热稳定的热稳定的DNADNA聚合酶聚合酶细胞内的细胞内的DNADNA聚合酶聚合酶大量的大量的DNADNA片段片段形成整个形成整个DNADNA分子分子第26页/共72页(三)人工合成法(三)人工合成法DNA合成仪合成仪推测推测推测推测合成合成1 1、前提、前提:基因比较小、核苷酸序列已知基因比较小、核苷酸序列已知蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质的氨基的氨基的氨基的氨基酸顺序酸顺序酸顺序酸顺序mRNAmRNA核苷酸核苷酸核苷酸核苷酸序列序列序列序列基因基因DN
15、A的核苷酸的核苷酸序列序列目的目的目的目的基因基因基因基因(序列已知)2、方法:通过DNA合成仪用化学方法直接合成目的基因3、过程:第27页/共72页1、若未知目的基因的核苷酸序列,可采用、若未知目的基因的核苷酸序列,可采用_总结:获取目的基因的三种方法应用总结:获取目的基因的三种方法应用1、若知道目的基因两端的核苷酸序列,且基、若知道目的基因两端的核苷酸序列,且基因比较大,可采用因比较大,可采用_ 2、若已知目的基因序列,且基因比较小,可、若已知目的基因序列,且基因比较小,可采用采用_PCR技术扩增技术扩增化学方法人工合成化学方法人工合成从基因文库获取的方法从基因文库获取的方法第28页/共7
16、2页方法基因文库的构建PCR技术扩增人工合成基因组文库部分基因文库(如cDNA文库)优点操作简单专一性可在短时间内大量扩增目的基因专一性强,可产生自然界中不存在的新基因缺点工作量大、盲目性大、专一性差操作过程较麻烦、技术要求过高需要严格控制温度,技术要求高适用范围小提取目的基因的方法与比较第29页/共72页二:基因表达载体的构建二:基因表达载体的构建基因工程的核心基因工程的核心1 1目的:目的:使目的基因在受体细胞中使目的基因在受体细胞中稳定存在稳定存在,并,并且可以且可以遗传给下一代遗传给下一代,同时使目的基因,同时使目的基因能够能够表达和发挥表达和发挥作用。作用。2 2组成:组成:目的基因
17、目的基因+启动子启动子+终止子终止子+标记基因标记基因等等第30页/共72页2.2.基因表达载体的组成基因表达载体的组成:它们有什么作用?a、目的基因b、启动子c、终止子d、标记基因位于基因的首端位于基因的首端,是是mRNA结合位点结合位点位于基因的末端位于基因的末端,终终止转录止转录检测目的基因是否导入受体细胞检测目的基因是否导入受体细胞第31页/共72页载体载体与与表达载体表达载体的区别:均有标记基因和复制的区别:均有标记基因和复制原点两部分原点两部分DNADNA片段。表达载体比载体增加了目的片段。表达载体比载体增加了目的基因、启动子、终止子三部分结构。基因、启动子、终止子三部分结构。注意
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基因工程 转基因 生物
![提示](https://www.taowenge.com/images/bang_tan.gif)
限制150内