基因工程的基本操作步驟課件

第一章基因工程第二節(jié)基因工程的原理和技術(shù)第一章基因工程第二節(jié)基因工程的原理和技術(shù)1我們身邊到底有哪些轉(zhuǎn)基因食品？我們身邊到底有哪些轉(zhuǎn)基因食品？2黃金大米彩色玉米方形辣椒黃金大米彩色玉米方形辣椒3關(guān)于轉(zhuǎn)基因：崔永元PK方舟子崔永元觀點(diǎn)：反對(duì)轉(zhuǎn)基因食品方舟子觀點(diǎn)：支持轉(zhuǎn)基因食品關(guān)于轉(zhuǎn)基因：崔永元PK方舟子崔永元觀點(diǎn)：反對(duì)轉(zhuǎn)基因食品4基因工程的基本操作步驟重點(diǎn)內(nèi)容：①獲得目的基因。②目的基因與載體連接，形成重組DNA分子。③將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞。④篩選含有目的基因的受體細(xì)胞。⑤目的基因的表達(dá)和鑒定?；蚬こ痰幕静僮鞑襟E重點(diǎn)內(nèi)容：①獲得目的基因。②目的基因與5基因工程的基本操作步驟ppt課件6Step1：獲得目的基因蘇云金芽孢桿菌：Bt毒蛋白基因目的基因：人們感興趣而需要的特定基因，也叫外源基因。Step1：獲得目的基因蘇云金芽孢桿菌：Bt毒蛋白基因7目的基因的序列已知①用化學(xué)方法人工合成目的基因。②利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因。③逆轉(zhuǎn)錄法。模板、原料、酶、能量目的基因的序列已知①用化學(xué)方法人工合成目的基因。②利用PCR8利用PCR技術(shù)擴(kuò)增PCR擴(kuò)增儀由美國(guó)科學(xué)家Mullis于1985年首創(chuàng)。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增PCR擴(kuò)增儀由美國(guó)科學(xué)家Mullis于199模板的雙鏈DNA解旋，形成單鏈DNA。引物與單鏈DNA互補(bǔ)序列配對(duì)結(jié)合TaqDNA聚合酶從引物起始，進(jìn)行互補(bǔ)鏈的合成多次循環(huán)，獲得大量雙鏈DNA分子①②③模板的雙鏈DNA解旋，形成單鏈DNA。引物與單鏈DNA互補(bǔ)序10PCR：聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)①高溫變性：95℃。②低溫退火：55℃。③適溫延伸：72℃。PCR：聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)①高溫變性：95℃。②低溫退火：55℃11目的基因的序列未知方法：從基因文庫(kù)中獲取目的基因?；蛭膸?kù)：將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，與載體連接后，導(dǎo)入受體菌的群體中儲(chǔ)存。逆轉(zhuǎn)錄目的基因的序列未知方法：從基因文庫(kù)中獲取目的基因?；蛭膸?kù)：12基因組文庫(kù)VScDNA文庫(kù)基因組文庫(kù)基因組文庫(kù)VScDNA文庫(kù)基因組文庫(kù)13基因組文庫(kù)：一種生物的全部基因（國(guó)家圖書館）。cDNA文庫(kù)：一種生物的部分基因（市圖書館）?；蚪M文庫(kù)：一種生物的全部基因（國(guó)家圖書館）。cDNA文庫(kù)：14Step2：目的基因與載體連接形成重組DNA分子Step2：目的基因與載體連接形成重組DNA分子15①用同一種限制性核酸內(nèi)切酶分別切割目的基因和載體質(zhì)粒，產(chǎn)生相同的粘性末端。質(zhì)粒目的基因切口①用同一種限制性核酸內(nèi)切酶分別切割目的基因和載體質(zhì)粒，產(chǎn)生相16②用DNA連接酶將目的基因和載體連接在一起，形成重組DNA分子。②用DNA連接酶將目的基因和載體連接在一起，形成重組DNA分17形成的重組DNA分子可能有多種情況先切割后連接①目的基因-目的基因②目的基因-質(zhì)粒③質(zhì)粒-質(zhì)粒重組質(zhì)粒形成的重組DNA分子可能有多種情況先切割后連接①目的基因-目18基因表達(dá)載體的構(gòu)建插入基因抗生素抗性基因標(biāo)記基因的用途：篩選含有目的基因的受體細(xì)胞?；虮磉_(dá)載體的構(gòu)建插入基因抗生素抗性基因標(biāo)記基因的用途：篩選19Step3：將重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞導(dǎo)入(轉(zhuǎn)化）擴(kuò)增大腸桿菌基因工程中常用的受體細(xì)胞有：大腸細(xì)菌、枯草桿菌、酵母菌和動(dòng)植物細(xì)胞等。Step3：將重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞導(dǎo)入(轉(zhuǎn)化）擴(kuò)增大腸桿20（1）將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法：農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞，并整合到其染色體的DNA上。適用于雙子葉植物和裸子植物（1）將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法：農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒21轉(zhuǎn)BT抗蟲棉方法：將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上→農(nóng)桿菌→導(dǎo)入植物細(xì)胞→整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上→表達(dá)。轉(zhuǎn)BT抗蟲棉方法：將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上→農(nóng)22基因槍法和花粉管通道法適用于單子葉植物適用于被子植物基因槍法和花粉管通道法適用于單子葉植物適用于被子植物23（2）將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞顯微注射技術(shù)（2）將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞顯微注射技術(shù)24（3）將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞感受態(tài)細(xì)胞法：用CaCl2處理大腸桿菌，增加細(xì)菌細(xì)胞壁的通透性，使含有目的基因的重組質(zhì)粒進(jìn)入宿主細(xì)胞。轉(zhuǎn)化繁殖感受態(tài)細(xì)胞易于吸收外源DNA（3）將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞感受態(tài)細(xì)胞法：用CaCl2處理25Step4：篩選含有目的基因的受體細(xì)胞①②③方法：利用標(biāo)記基因（抗生素抗性基因）進(jìn)行篩選。Step4：篩選含有目的基因的受體細(xì)胞①②③方法：利用標(biāo)記26Step5：目的基因的表達(dá)和鑒定Step5：目的基因的表達(dá)和鑒定27分子雜交技術(shù)方法：DNA-DNA雜交，DNA-RNA雜交；抗原-抗體雜交。分子雜交技術(shù)方法：DNA-DNA雜交，DNA-RNA雜交；抗28個(gè)體生物學(xué)水平鑒定抗蟲或抗病的接種實(shí)驗(yàn)。個(gè)體生物學(xué)水平鑒定抗蟲或抗病的接種實(shí)驗(yàn)。29基因工程的基本操作步驟ppt課件30剪切→拼接→導(dǎo)入→篩選→表達(dá)剪切→拼接→導(dǎo)入→篩選→表達(dá)31基因工程的基本操作步驟ppt課件32例題：如下圖所示，兩個(gè)核酸片段在適宜的條件下，經(jīng)X酶的催化作用，發(fā)生下述變化，則X酶是（）A.DNA連接酶B.RNA聚合酶C.DNA聚合酶D.限制酶例題：如下圖所示，兩個(gè)核酸片段在適宜的條件下，經(jīng)X酶的催化作33例題：基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)施工的。在基因操作的基本步驟中，不進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)的步驟是（）A.人工合成目的基因B.目的基因與運(yùn)載體結(jié)合C.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞D.目的基因的檢測(cè)和表達(dá)例題：基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)施工的。在基因操作34基因工程的應(yīng)用基因工程的應(yīng)用35一、基因工程與遺傳育種抗蟲棉：將蘇云金芽孢桿菌的毒蛋白基因?qū)朊藁?xì)胞。一、基因工程與遺傳育種抗蟲棉：將蘇云金芽孢桿菌的毒蛋白基因?qū)?6①優(yōu)點(diǎn)：定向改造生物的遺傳性狀，克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的生殖障礙。②缺點(diǎn)：操作復(fù)雜，難度大，轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品存在安全性問題?；蚬こ痰膬?yōu)缺點(diǎn)①優(yōu)點(diǎn)：定向改造生物的遺傳性狀，克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的生殖障礙37用基因工程培育成功的“超級(jí)細(xì)菌”能分解石油中的多種烴類化合物，還能吞食轉(zhuǎn)化汞和鎘等重金屬，分解DDT等毒害物質(zhì)。二、基因工程與環(huán)境保護(hù)用基因工程培育成功的“超級(jí)細(xì)菌”能分解石油中的多種烴類化合物38三、基因工程與疾病治療1978年科學(xué)家將合成的人胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每1000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素，使其價(jià)格降低了30%-50%。1g胰島素/100kg豬胰腺三、基因工程與疾病治療1978年科學(xué)家將合成的人胰島素基因?qū)?9例題：下列有關(guān)基因工程操作的敘述中，正確的是（）A.用同種限制酶切割載體與目的基因可獲得相同的黏性末端B.以蛋白質(zhì)的氨基酸序列為依據(jù)合成的目的基因與原基因的堿基序列相同C.檢測(cè)到受體細(xì)胞含有目的基因就標(biāo)志著基因工程操作的成功D.用含抗生素抗性基因的質(zhì)粒作為載體是因?yàn)槠淇剐曰虮阌谂c外源基因連接例題：下列有關(guān)基因工程操作的敘述中，正確的是（）40例題：（2012·浙江）天然的玫瑰沒有藍(lán)色花，這是由于缺少控制藍(lán)色色素合成的基因B，而開藍(lán)色花的矮牽牛中存在序列已知的基因B?，F(xiàn)用基因工程技術(shù)培育藍(lán)玫瑰，下列操作正確的是（）A.提取矮牽牛藍(lán)色花的mRNA，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得互補(bǔ)的DNA，再擴(kuò)增基因BB.利用限制性核酸內(nèi)切酶從開藍(lán)色花矮牽牛的基因文庫(kù)中獲取基因BC.利用DNA聚合酶將基因B與質(zhì)粒連接后導(dǎo)入玫瑰細(xì)胞D.將基因B直接導(dǎo)入大腸桿菌，然后感染并轉(zhuǎn)入玫瑰細(xì)胞例題：（2012·浙江）天然的玫瑰沒有藍(lán)色花，這是由于缺少控41例題：如圖表示利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法獲得某種轉(zhuǎn)基因植物的部分操作步驟。以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.利用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基可將含Ⅱ的細(xì)菌篩選出來(lái)B.Ⅲ是農(nóng)桿菌，通過步驟③將目的基因?qū)胫仓闏.⑥可與多個(gè)核糖體結(jié)合，并可以同時(shí)翻譯出多種蛋白質(zhì)D.①過程的完成需要限制酶和DNA連接酶的參與例題：如圖表示利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法獲得某種轉(zhuǎn)基因植物的部分操作步42例題：（2015·重慶）下列有關(guān)人胰