crane基因工程的基本操作程序.ppt

DUCK179制作,1.2基因工程的基本操作程序,基因工程的基本操作程序(四个步骤),基因工程的基本操作程序,目的基因的获取,基因表达载体的构建,将目的基因导入受体细胞,操作过程,目的基因的检测与鉴定,一、目的基因的获取,获取目的基因是实施基因工程的第一步。 目的基因主要是指_ 获取目的基因的常用方法 从基因文库中获取 （基因组文库，部分基因文库） 利用PCR技术扩增目的基因 （变性，复性或退火，延伸） 通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成,编码蛋白质的结构基因,基因文库,基因组文库（全部）,部分基因文库（如:cDNA文库）,1.基因文库 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,（一）从基因文库中获得目的基因, 概念：PCR全称为_，是一项 在生物_复制_的核酸合成技术,条件：_、 _、_ (做启动子)、 _,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,一段已知目的基因的核苷酸序列,四种脱氧核苷酸,一对引物,DNA聚合酶(热稳定DNA聚合酶即Taq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,IMN,6 过程：,变性、退火、延伸三步曲,变性,退火,延伸,（二）利用PCR技术扩增目的基因,IMN,(三). 通过DNA合成仪用化学的方法直接人工合成,基因_，核苷酸序列_ 。,较小,已知,1.用一定的_切割质粒，使其出现一个切口，露出_。 2.用_切断目的基因，使其产生_。,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,切口,DNA连接酶,相同的黏性末端,二、基因表达载体的构建,质粒,目的基因,限制酶,基因表达载体的构建,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）,同一种,4.过程:,二、基因表达载体的构建,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,基因表达载体的组成： 目的基因、启动子、终止子、标记基因,启动子：一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端， 是RNA聚合酶识别和结合的部位。,终止子：位于基因的尾端，也是一段有特殊结构的DNA 片段，使转录在所需要的地方停止下来。,标记基因：为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因， 从而将含有目的基因的细胞筛选出来。,二、基因表达载体的构建,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（双）,花粉管通道法,显微注射法,Ca2+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,三、将目的基因导入受体细胞,1、将目的基因导入植物细胞的方法：,三、将目的基因导入受体细胞,农杆菌转化法（双、裸）,2、将目的基因导入动物细胞 （1）方法： （2）程序注射过程_.flv,3、将目的基因导入微生物细胞 （1）常用大肠杆菌： 繁殖快，多为单细胞，遗传物质相对较少 （2）大肠杆菌的转化方法 首先用Ca2+处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，这种细胞称为感受态细胞。第二步是将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。,三、将目的基因导入受体细胞,显微注射法,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,抗原抗体杂交,四、目的基因的检测与鉴定,DNA分子杂交示意图,采用一定的技术手段，将两种生物的DNA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（杂交带）；在没有互补碱基序列的部位，仍然是两条游离的单链。,P15思考与探究,基因工程的基本操作程序为什么要分四个步骤,为什么要有“目的基因的获取”这一步？本专题题图中基因工程的概念是这样的：“基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。”可以说这既是概念，也是原理。这里所说的“更符合人们需要”，就是目的，那么更符合人们需要的那个基因就是目的基因了。有了目的基因，我们才能赋予一种生物以另一种生物的遗传特性。 为什么要有“表达载体的构建”这一步？单独的DNA片段目的基因是不能稳定遗传的。构建表达载体的目的是为了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，同时使目的基因能表达和发挥作用。,基因工程的基本操作程序为什么要分四个步骤,为什么要有“目的基因导入受体细胞”这一步？教材指出含有目的基因的表达载体只有进入受体细胞，并