基因工程的操作程序

基因工程的操作程序第一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五第二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五基因工程的基本操作程序1、目的基因的獲取2、基因表達(dá)載體的構(gòu)建3、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞4、目的基因的檢測(cè)與鑒定第三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五第四頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五1.基因工程的操作步驟正確的操作順序是①使目的基因與運(yùn)載體相結(jié)合②將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞③檢測(cè)目的基因的表達(dá)是否符合特定性狀要求④提取目的基因A．③②④① B．②④①③C．④①②③D．③④①②C第五頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五步驟一：目的基因的獲取

如蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因，還有植物的抗?。共《尽⒖辜?xì)菌）基因、種子貯藏蛋白的基因，以及人的胰島素基因、干擾素基因等。1、目的基因的概念：目的基因是人們所需要轉(zhuǎn)移或改造的基因,主要是指編碼蛋白質(zhì)的基因。第六頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五2、目的基因的獲得方法：①從基因文庫獲取目的基因未知序列②利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因③通過化學(xué)方法直接人工合成

已知序列第七頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五（1）從基因文庫中獲取目的基因基因文庫:

將含有某種生物不同基因的許多DNA片段,導(dǎo)入受體菌的群體中儲(chǔ)存,各個(gè)受體菌分別含有這種生物的不同的基因,稱為基因文庫(genelibrary)基因組文庫:全部基因基因文庫部分基因文庫:部分基因

如：cDNA文庫

第八頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五（1）.從基因文庫中獲取第九頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五（2）應(yīng)用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因①定義：②原理：DNA復(fù)制PCR是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)，在短時(shí)間內(nèi)大量擴(kuò)增目的基因DNA分子熱變性（在90～95OC時(shí)，解旋，雙鏈分開溫度降低又結(jié)合成雙鏈）因此，在PCR技術(shù)中不需要解旋酶（與復(fù)制不同之在處)③儀器：PCR擴(kuò)增儀（自動(dòng)調(diào)控溫度的儀器）④條件：有一段已知的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物，脫氧核苷酸，酶等。第十頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五④過程：a.DNA變性（90～95OC)：b.復(fù)性（55～60

OC)

：c.延伸（70～75OC)：d.重復(fù)a.b.c步驟：加熱，雙鏈DNA氫鍵斷裂，形成單鏈DNA引物與單鏈互補(bǔ)結(jié)合在Taq酶作用下，合成與模板互補(bǔ)的DNA子鏈，形成雙鏈DNA

每重復(fù)一次，目的基因增加一倍PCR擴(kuò)增為指數(shù)形式擴(kuò)增2n(n為擴(kuò)增循環(huán)的次數(shù)），在短時(shí)間內(nèi)擴(kuò)增大量目的基因。第十一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五（3）通過DNA合成儀直接人工合成前提：工具：基因比較小且已知其序列DNA合成儀第十二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五1.目的：IMN2.組成：①使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并遺傳給子代。②同時(shí)使目的基因能表達(dá)和發(fā)揮作用。(3)終止子：是使轉(zhuǎn)錄在需要的地方停止。(4)標(biāo)記基因：是鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來。(2)啟動(dòng)子：是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合部位。(1)目的基因。（5）復(fù)制原點(diǎn)：是轉(zhuǎn)錄和復(fù)制的起點(diǎn)。步驟二：基因表達(dá)載體的構(gòu)建第十三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五常用的受體細(xì)胞：

有大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)桿菌、酵母菌和動(dòng)植物細(xì)胞等。將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的原理借鑒細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞的途徑。步驟三：目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞第十四頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五

農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法：雙子葉植物和裸子植物基因槍法：常用于單子葉植物花粉管通道法：轉(zhuǎn)基因抗蟲棉

1.將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞方法第十五頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五①特點(diǎn):

（1）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法：1.將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞能感染雙子葉植物和祼子植物,對(duì)單子葉植物沒有感染能力②過程：Ti質(zhì)粒的T—DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并整合到其染色體上第十六頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五（2）花粉管通道法：①

特點(diǎn)：簡便經(jīng)濟(jì)②例如：轉(zhuǎn)基因抗蟲棉（3）基因槍法：①適用：單子葉植物②缺點(diǎn)：成本高第十七頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五（2）受體細(xì)胞：（3）操作程序：2.將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞發(fā)育成新性狀動(dòng)物移植到子宮或輸卵管培養(yǎng)成早期胚胎顯微注射取受精卵提純含目的基因表達(dá)載體受精卵（1）方法：顯微注射技術(shù)

第十八頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五（3）方法：（2）常用菌：（1）微生物作受體細(xì)胞原因：繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)少（4）過程：大腸桿菌Ca2+處理獲得感受態(tài)細(xì)胞Ca2+處理大腸桿菌感受態(tài)

細(xì)胞表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA3、將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞第十九頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五(一)檢測(cè)與鑒定的目的

目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞后，是否可以穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性。步驟四：目的基因的檢測(cè)與鑒定（二）層次：1.分子水平的檢測(cè)：檢測(cè)目的基因是否插入了轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上

檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA

檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)2.個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定第二十頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五（三）.檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的DNA探針15N15N14N14N

1.檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA上是否插入了目的基因基因探針（1）方法：DNA分子雜交技術(shù)變性變性（2）工具：（3）對(duì)象：DNA（4）結(jié)果：出現(xiàn)雜交帶第二十一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五變性2.檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA探針15N15N轉(zhuǎn)基因生物的mRNA14N14N（1）方法：分子雜交技術(shù)（2）工具：基因探針（3）對(duì)象：RNA3.檢測(cè)是否翻譯成蛋白質(zhì)原理：抗原--抗體雜交（4）結(jié)果：出現(xiàn)雜交帶第二十二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五4.個(gè)體生物學(xué)水平的檢測(cè)做抗蟲或抗病的接種實(shí)驗(yàn)第二十三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五基因工程的基本操作程序目的基因的獲取基因表達(dá)載體的構(gòu)建將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)與鑒定1、從基因文庫中獲取目的基因2、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因3、化學(xué)方法人工合成復(fù)制原點(diǎn)+目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法、顯微注射法、Ca2+處理法DNA分子雜交技術(shù)、分子雜交技術(shù)、抗原—抗體雜交技術(shù)分子檢測(cè)外的個(gè)體水平鑒定第二十四頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五1、有關(guān)基因工程的敘述中，錯(cuò)誤的是()A、DNA連接酶將黏性末端的堿基對(duì)連接起來

B、限制性內(nèi)切酶用于目的基因的獲得

C、目的基因須由運(yùn)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞

D、人工合成目的基因不用限制性內(nèi)切酶A課堂練習(xí)第二十五頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期五2、