生物相关基因工程的基本操作方法

1、生物相关基因工程的基本操作方法 基因工程的基本操作程序基因工程的基本操作程序 主要包括四个步骤：主要包括四个步骤： （1）目的基因的获取）目的基因的获取 （2） （3）将目的基因导入受体细胞）将目的基因导入受体细胞 （4）目的基因的检测与鉴定）目的基因的检测与鉴定 基因表达载体的构建基因表达载体的构建 生物相关基因工程的基本操作方法 一、目的基因的获取一、目的基因的获取 生物相关基因工程的基本操作方法 1.什么叫基因文库？什么叫基因文库？ 基因文库基因文库 基因组文库基因组文库 部分基因文库部分基因文库 （如（如cDNA文库）文库） 将含有某种生物不同基因的许多将含有某种生物不同基因的许多DN

2、A片断，片断， 导入到导入到中，各个受体菌分别含中，各个受体菌分别含 有这种生物的不同基因，称为基因文库。有这种生物的不同基因，称为基因文库。 生物相关基因工程的基本操作方法 （1）基因组文库的构建模式图）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 生物相关基因工程的基本操作方法 以目的基因转录成的信使以目的基因转录成的信使RNA为模板，为模板， 再反转录酶的催化下反转录成互补的单链再反转录酶的催化下反转录成互补的单链 DNA，然后在，然后在DNA聚合酶的作用下合成双链聚合酶的作用下合成双链 DNA，即，即cDNA，从而获得所需的基因。，从而获得所

3、需的基因。 （2 2）cDNAcDNA构建方法构建方法-反转录法反转录法 生物相关基因工程的基本操作方法 基因组基因组DNADNA文库文库 cDNAcDNA文库文库 （3 3）基因组）基因组DNADNA文库与文库与cDNAcDNA文库的构建文库的构建 生物相关基因工程的基本操作方法 补：原核细胞的基因结构补：原核细胞的基因结构 非编码区非编码区非编码区非编码区编码区编码区 编码区上游编码区上游 编码区下游编码区下游 与与RNARNA聚合酶结合位点聚合酶结合位点 启动子启动子终止子终止子 RNARNA聚合酶能够识别调控序列中的结合位点，并与聚合酶能够识别调控序列中的结合位点，并与 其结合。其结合

4、。 转录开始后，转录开始后，RNARNA聚合酶沿聚合酶沿DNADNA分子移动，并以分子移动，并以 DNADNA分子的一条链为模板合成分子的一条链为模板合成RNARNA。 转录完毕后，转录完毕后，RNARNA链释放出来，紧接着链释放出来，紧接着RNARNA聚合酶聚合酶 也从也从DNADNA模板链上脱落下来。模板链上脱落下来。 生物相关基因工程的基本操作方法 启动子启动子：位于基因首端的一段特殊的：位于基因首端的一段特殊的DNA片断，片断， 它是它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能聚合酶识别和结合的部位，有了它才能 驱动基因转录出驱动基因转录出mRNA，最终获得蛋白质。，最终获得蛋白质。

5、终止子：是位于基因尾端的一段特殊的终止子：是位于基因尾端的一段特殊的DNA 片断，能终止片断，能终止mRNA的转录。的转录。 生物相关基因工程的基本操作方法 不能转录为信使不能转录为信使RNARNA，不能，不能 编码蛋白质。编码蛋白质。 ：能转录相应的信使：能转录相应的信使RNARNA，能，能 编码蛋白质编码蛋白质 编编 码码 区区 非非 编编 码码 区区 原原 核核 细细 胞胞 的的 基基 因因 结结 构构 有调控遗传信息表达的核有调控遗传信息表达的核 苷酸序列，在该序列中，苷酸序列，在该序列中， 最重要的是位于编码区上最重要的是位于编码区上 游的游的RNARNA聚合酶结合位点。聚合酶结合位

6、点。 非编码区非编码区非编码区非编码区编码区编码区 编码区上游编码区上游 编码区下游编码区下游 启动子启动子终止子终止子 生物相关基因工程的基本操作方法 补：真核细胞的基因结构补：真核细胞的基因结构 编码区编码区非编码区非编码区非编码区非编码区 与与RNARNA聚合酶聚合酶 结合位点结合位点 内含子内含子 外显子外显子 能够编码蛋白质的序列叫做外显子能够编码蛋白质的序列叫做外显子 不能够编码蛋白质的序列叫做内含子不能够编码蛋白质的序列叫做内含子 启动子启动子 终止子终止子 编码区上游编码区上游 编码区下游编码区下游 内含子：内含子： 外显子：外显子： 生物相关基因工程的基本操作方法 真真 核核

7、 细细 胞胞 的的 基基 因因 结结 构构 编码区编码区 非编码区非编码区 外显子：能编码蛋白质的序列外显子：能编码蛋白质的序列 内含子：不能编码蛋白质的序列内含子：不能编码蛋白质的序列 ：有调控作用的核苷酸序列，：有调控作用的核苷酸序列， 包括位于编码区上游的包括位于编码区上游的RNARNA 聚合酶结合位点。聚合酶结合位点。 非编码序列：非编码序列： 包括非编码区和内含子包括非编码区和内含子 生物相关基因工程的基本操作方法 结构基因结构基因 外显子外显子 内含子内含子 转录、加工修饰转录、加工修饰 mRNA 生物相关基因工程的基本操作方法 原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞 不同点不同点 编码

8、区是编码区是 _的的 编码区是间隔的、编码区是间隔的、 _的的 相同点相同点 都由能够编码蛋白质的都由能够编码蛋白质的_ _ _ 和具和具 有调控作用的有调控作用的_ 区组成的区组成的 原核细胞与真核细胞的基因结构比较原核细胞与真核细胞的基因结构比较 连续连续不连续不连续 编码区编码区 非编码非编码 生物相关基因工程的基本操作方法 小小大大 无无有有 无无 有有 某种生物的部分基因某种生物的部分基因 某种生物的全部基因某种生物的全部基因 可以可以 部分基因可以部分基因可以 生物相关基因工程的基本操作方法 DNAmRNA蛋白质蛋白质 转录转录翻译翻译 补充资料 生物相关基因工程的基本操作方法 依

9、据：目的基因的有关信息。依据：目的基因的有关信息。 如：根据基因的核苷酸序列；如：根据基因的核苷酸序列； 基因的功能；基因的功能； 基因在染色体上的位置；基因在染色体上的位置； 基因的转录产物基因的转录产物mRNA； 基因翻译产物蛋白质等特性。基因翻译产物蛋白质等特性。 u基因文库中不是直接保管相应基因，基因文库中不是直接保管相应基因， 而是保存受体菌，菌中含基因。而是保存受体菌，菌中含基因。 生物相关基因工程的基本操作方法 （1 1）鸟枪法：）鸟枪法： 供体细胞中的供体细胞中的DNADNA 许多许多DNADNA片段片段 运载体运载体 限制酶限制酶 与载体连接与载体连接 受体细胞受体细胞 产生

10、特定性状产生特定性状 导入导入 外源外源DNADNA扩增扩增 目的基因目的基因 分离分离 ( (直接分离法直接分离法) ) 生物相关基因工程的基本操作方法 概念：概念：PCRPCR全称为全称为_，是一项，是一项 在生物在生物_复制复制_的核酸合成技术。的核酸合成技术。 多聚合酶链式反应多聚合酶链式反应 体外体外特定特定DNADNA片段片段 原理：原理：_ DNADNA复制复制 前提条件：前提条件：_； 有一段已知基因的核苷酸序有一段已知基因的核苷酸序 列列 （二）利用（二）利用PCR技术扩增目的基因技术扩增目的基因 生物相关基因工程的基本操作方法 变性、退火、延伸三步曲变性、退火、延伸三步曲

11、变性：变性：加热至加热至9090 9595双链双链DNADNA解链成解链成 为单链为单链DNADNA 退火：退火：冷却至冷却至5555 6060部分引物与模部分引物与模 板的单链板的单链DNADNA的特定的特定 互补部位相配对和互补部位相配对和 结合结合 延伸：延伸：加热至加热至7070 7575以目的基因为以目的基因为 模板，合成互补的模板，合成互补的 新新DNADNA链链 变性变性 退火退火 延伸延伸 生物相关基因工程的基本操作方法 生物相关基因工程的基本操作方法 生物相关基因工程的基本操作方法 过程：过程： a a、DNADNA变性（变性（90-9590-95）：双链）：双链DNADNA

12、模板模板 在在_作用下，作用下，_断裂，形成断裂，形成_ b b、退火（、退火（复性复性55-6055-60）：系统温度降低，引）：系统温度降低，引 物与物与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 高温高温 生物相关基因工程的基本操作方法 原料：原料：_、_ _ 、 _、 _。 方式：以方式：以_方式扩增，即方式扩增，即_（n n为扩增循为扩增循

13、环的次数）环的次数） 结果：结果： 四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸 DNADNA引物引物 热稳定热稳定DNADNA聚合酶聚合酶 指数指数2 2n n 使目的基因的片段在短时间内大量扩增使目的基因的片段在短时间内大量扩增 模板模板DNADNA 生物相关基因工程的基本操作方法 PCR的基本反应步骤的基本反应步骤 变性变性 90-95C 延伸延伸 70-75C 退火退火 55-60C PCRPCR总结：总结： 生物相关基因工程的基本操作方法 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

14、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 生物相关基因工程的基本操作方法 根据已知蛋白质根据已知蛋白质 的氨基酸序列，推测的氨基酸序列，推测 出相应的出相应的mRNAmRNA序列，序列， 然后按照碱基互补配然后按照碱基互补配 对原则，推测出它的对原则，

15、推测出它的 结构基因的核苷酸序结构基因的核苷酸序 列，再通过化学方法，列，再通过化学方法， 以单核苷酸为原料合以单核苷酸为原料合 成目的基因。成目的基因。 蛋白质的氨基酸序列蛋白质的氨基酸序列 mRNAmRNA的核苷酸序列的核苷酸序列 结构基因的核苷酸序列结构基因的核苷酸序列 推测推测 推测推测 目的基因目的基因 化学合成化学合成 （三）化学方法人工合成目的基因（三）化学方法人工合成目的基因 生物相关基因工程的基本操作方法 生物相关基因工程的基本操作方法 从基因文库中获取从基因文库中获取 利用利用PCRPCR技术扩增技术扩增 利用化学方法人工合成利用化学方法人工合成 归纳：获取目的基因的方法归

16、纳：获取目的基因的方法 生物相关基因工程的基本操作方法 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_。 用用_切割目切割目 的基因，使其产生的基因，使其产生_ _ _。 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 黏性末端或平末黏性末端或平末 端端 同一种限制酶同一种限制酶 相同的黏性末端或平末端相同的黏性末端或平末端 切口切口 DNADNA连接酶连接酶 1.1.过程过程: : 二、构建表达载体二、构建表达载

17、体 核心核心 生物相关基因工程的基本操作方法 质粒质粒DNADNA分子分子 限制酶处理限制酶处理 一个切口一个切口 两个黏性末端两个黏性末端 两个切口两个切口 获得目的基因获得目的基因 DNADNA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 过程过程: : 生物相关基因工程的基本操作方法 2.2.构建构建基因表达载体的目的基因表达载体的目的 （1 1）使目的基因在受体细胞中稳定存在）使目的基因在受体细胞中稳定存在 并可以遗传给下一代；并可以遗传给下一代； （2 2）使目的基因能够表达和发挥作用。）使目的基因能够表达和发挥作用。 生物相关基因工程的基本操作方

18、法 科学家在培育抗虫棉时，经历了多次失败，科学家在培育抗虫棉时，经历了多次失败， 才获得成功。才获得成功。 起初把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因插入载起初把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因插入载 体质粒中，然后导入棉花的受精卵中，结果抗体质粒中，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。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然后在插入抗虫基因的质粒中插入启动子 ( (抗虫基因首端抗虫基因首端) )，导入棉花受精卵，长成的棉，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子、抗

19、虫基因的质粒中插入终止子( (抗虫基因末抗虫基因末 端端) )，导入棉花受精卵，结果成长的植株，有了，导入棉花受精卵，结果成长的植株，有了 抗虫能力。抗虫能力。 生物相关基因工程的基本操作方法 3.3.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？它们有什么作用？ 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、标记基因 生物相关基因工程的基本操作方法 思考思考1： 表达载体为什么一定要有启动子？表达载体为什么一定要有启动子？ （1 1）生物之间进行基因交流，只有使）生物之间进行基因交流，只有使 用受体生物自身基因的启动子才能有利用受体生物自身基因的启

20、动子才能有利 于基因的表达；于基因的表达； （2 2）通过）通过cDNAcDNA文库获得的目的基因没文库获得的目的基因没 有启动子，只将编码序列导入受体细胞有启动子，只将编码序列导入受体细胞 无法转录。无法转录。 生物相关基因工程的基本操作方法 是为了鉴别受体细胞中是否含有目是为了鉴别受体细胞中是否含有目 的基因，从而将有目的基因的细胞筛选的基因，从而将有目的基因的细胞筛选 出来。出来。 思考思考3：标记基因有什么作用？标记基因有什么作用？ 生物相关基因工程的基本操作方法 载体与表达载体的区别：二者都有标记基因和载体与表达载体的区别：二者都有标记基因和 复制原点两部分复制原点两部分DNADNA

21、片段。表达载体在载体基础上片段。表达载体在载体基础上 增加了目的基因、启动子、终止子三部分结构。增加了目的基因、启动子、终止子三部分结构。 注意注意 用到的工具酶：既用到限制酶切割载体，又用用到的工具酶：既用到限制酶切割载体，又用 到到DNADNA连接酶将目的基因和载体拼接，两种酶作用连接酶将目的基因和载体拼接，两种酶作用 的化学键都是磷酸二酯键。的化学键都是磷酸二酯键。 启动子、终止子对于目的基因表达必不可少。启动子、终止子对于目的基因表达必不可少。 目的基因不能单独进入受体细胞，必需以表达目的基因不能单独进入受体细胞，必需以表达 载体的方式携带进去。载体的方式携带进去。 生物相关基因工程的

22、基本操作方法 三、将目的基因导入受体细胞三、将目的基因导入受体细胞 （一）转化：（一）转化： 目的基因进入目的基因进入_内，并且在内，并且在 受体细胞内维持受体细胞内维持_和和_的过程的过程 受体细胞受体细胞 稳定稳定表达表达 生物相关基因工程的基本操作方法 （二）（二） 方法方法 将目的基因导入将目的基因导入 植物细胞植物细胞 将目的基因导入将目的基因导入 动物细胞动物细胞 将目的基因导入将目的基因导入 微生物细胞微生物细胞 农杆菌转化法（最多）农杆菌转化法（最多） 基因枪法基因枪法 花粉管通道法花粉管通道法 显微注射法显微注射法 CaCa2+ 2+处理法 处理法 生物相关基因工程的基本操作

23、方法 1.1.将目的基因导入植物细胞将目的基因导入植物细胞 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法 生物相关基因工程的基本操作方法 （1 1）农杆菌转化法）农杆菌转化法 特点：特点： 易感染双子叶植物和裸子易感染双子叶植物和裸子 植物，对大多数单子叶植物植物，对大多数单子叶植物 没有感染能力没有感染能力 Ti Ti质粒上的质粒上的T-DNAT-DNA可以转移到受体细胞，可以转移到受体细胞， 并整合到受体细胞染色体的并整合到受体细胞染色体的DNADNA上。上。 生物相关基因工程的基本操作方法 转化过程转化过程: : TiTi质粒质粒 目的基因目的基因 构建构建 表表

24、 达达 载载 体体 导入导入 植植 物物 细细 胞胞 插入插入 植物细胞染植物细胞染 色体色体DNADNA 表达表达 新新 性性 状状 转入转入 农农 杆杆 菌菌 生物相关基因工程的基本操作方法 基因枪法又称微基因枪法又称微 弹轰击法，是利用压弹轰击法，是利用压 缩气体产生的动力，缩气体产生的动力， 将包裹在金属颗粒表将包裹在金属颗粒表 面的表达载体面的表达载体DNADNA打打 入受体细胞中，使目入受体细胞中，使目 的基因与其整合并表的基因与其整合并表 达的方法。达的方法。 （2 2）基因枪法）基因枪法 生物相关基因工程的基本操作方法 （3 3）花粉通道法）花粉通道法 植物花粉在柱头植物花粉在

25、柱头 上萌发后，花粉管要上萌发后，花粉管要 穿过花柱直通胚囊。穿过花柱直通胚囊。 花粉管通道法就是在花粉管通道法就是在 植物受粉后，花粉形植物受粉后，花粉形 成的花粉管还未愈合成的花粉管还未愈合 前，剪去柱头，然后，前，剪去柱头，然后， 滴加滴加DNADNA（含目的基（含目的基 因），使目的基因借因），使目的基因借 助花粉管通道进入受助花粉管通道进入受 体细胞。体细胞。 生物相关基因工程的基本操作方法 2.2.将目的基因导入动物细胞将目的基因导入动物细胞 （1 1）方法：显微注射法）方法：显微注射法（将基因表达载体提（将基因表达载体提 纯，用显微仪注射到受精卵中）纯，用显微仪注射到受精卵中）

26、生物相关基因工程的基本操作方法 （2 2）操作程序）操作程序: : 提纯含目的基因表达载体提纯含目的基因表达载体 取受精卵取受精卵 显微注射显微注射 移植到子宫移植到子宫 受精卵发育受精卵发育 新性状动物新性状动物 生物相关基因工程的基本操作方法 常用法：常用法： 常用菌：常用菌： 微生物作受体细胞原因：微生物作受体细胞原因： 过程：过程： CaCa2+ 2+处理大 处理大 肠杆菌肠杆菌 感受态感受态 细胞细胞 表达载体表达载体 与感受态与感受态 细胞混合细胞混合 感受态感受态 细胞吸细胞吸 收收DNADNA 3.3.将目的基因导入微生物细胞将目的基因导入微生物细胞 思考：为什么要用思考：为什

27、么要用 Ca2+处理受体细胞？处理受体细胞？ 用用CaCa2 2 处理，增加细菌细胞膜的通透 处理，增加细菌细胞膜的通透 性性 CaCa2+ 2+处理 处理 大肠杆菌大肠杆菌 繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对少繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对少 一定一定 温度温度 重组表达重组表达 载体载体DNA 溶于缓冲溶于缓冲 液液 生物相关基因工程的基本操作方法 受体生物受体生物 植物植物 动物动物 微生物微生物 受体细胞受体细胞 导入方法导入方法 受精卵受精卵 体细胞体细胞 受精卵受精卵 细胞细胞/ /个体个体 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法 显微注显微注 射技术

28、射技术 用用CaCa2+ 2+处理 处理 成感受态细成感受态细 胞胞 归纳：归纳： 生物相关基因工程的基本操作方法 四、目的基因的检测与鉴定四、目的基因的检测与鉴定 分子检测分子检测: : 是否插入目的基因是否插入目的基因 是否转录是否转录 是否翻译是否翻译 鉴定鉴定: : 个体生物学水平鉴个体生物学水平鉴 定定 生物相关基因工程的基本操作方法 1 1、检测转基因生物染色体的、检测转基因生物染色体的DNADNA上是否插入上是否插入 了目的基因了目的基因 首先取出转基因生物的基因组首先取出转基因生物的基因组DNADNA； （1 1）方法）方法: :DNADNA分子杂交（分子杂交（DNA-DNA)

29、DNA-DNA) （2 2）过程）过程: : 将含目的基因的将含目的基因的DNADNA片段用放射性同位素等片段用放射性同位素等 作标记作标记, ,以此做探针；以此做探针； 使探针和基因组使探针和基因组DNADNA杂交杂交, ,若显示出杂交带若显示出杂交带, , 表明目的基因已插入染色体表明目的基因已插入染色体DNADNA中。中。 （一）检测（一）检测 生物相关基因工程的基本操作方法 生物相关基因工程的基本操作方法 方法方法: :分分 子子 杂杂 交交(mRNA-DNA)(mRNA-DNA) 方法方法: :抗原抗原- -抗体杂交抗体杂交 过程过程: : 用上述探针和转基因生物的用上述探针和转基因

30、生物的mRNAmRNA杂杂 交交, ,若出现杂交带若出现杂交带, ,表明目的基因转表明目的基因转 录出了录出了mRNAmRNA。 过程过程: : 从转基因生物中提取蛋白质，用相应的从转基因生物中提取蛋白质，用相应的 抗体进行抗体进行抗原-抗体杂交，若出现杂交带, 表明目的基因已形成蛋白质产品。 生物相关基因工程的基本操作方法 怎样检验抗虫基因在棉细胞内是否表达呢？怎样检验抗虫基因在棉细胞内是否表达呢？ 没有抗虫基因没有抗虫基因 的棉植株的棉植株 有抗虫基因的有抗虫基因的 棉植株棉植株 棉铃虫棉铃虫 虫没有死虫没有死 虫被杀死虫被杀死 没有表达没有表达 目的基目的基 因表达因表达 （二）鉴定（个

31、体生物学水平）（二）鉴定（个体生物学水平） 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 生物相关基因工程的基本操作方法 类类 型型 步骤步骤 检测内容检测内容方法方法结果显示结果显示 分分 子子 检检 测测 第一第一 步步 是否成功显示是否成功显示 出杂交带出杂交带 第二第二 步步 是否成功显示是否成功显示 出杂交带出杂交带 第三第三 步步 是否成功显示是否成功显示 出杂交带出杂交带 个个 体体 水水 平平 鉴鉴 定定 包括抗虫、抗病的接种实验，以确定是否有抗性以及包括抗虫、抗病的接种实验，以确定是否有抗性以及 抗性的程度；抗性的程度； 基因工程产品与天然产品的活性比较，以确

32、定功能是基因工程产品与天然产品的活性比较，以确定功能是 否相同等。否相同等。 转基因生物的转基因生物的DNADNA上上 是否插入目的基因是否插入目的基因 DNADNA分子杂交分子杂交 （DNADNA和和DNADNA之间）之间） 目的基因是否转目的基因是否转 录出录出mRNAmRNA 分子杂交技术分子杂交技术 （DNADNA和和mRNAmRNA之间）之间） 目的基因是否翻译目的基因是否翻译 出蛋白质出蛋白质 抗原抗原抗体杂交抗体杂交 生物相关基因工程的基本操作方法 提示：提示： DNADNA分子杂交技术首先提取转基因分子杂交技术首先提取转基因 生物的生物的DNADNA，然后高温或提高，然后高温或

33、提高pHpH解成单解成单 链，再与同位素标记的链，再与同位素标记的DNADNA探针杂交；探针杂交； 抗原抗体杂交所用到的抗体是抗原抗体杂交所用到的抗体是 用表达出的蛋白质注射动物进行免疫，用表达出的蛋白质注射动物进行免疫， 产生相应的抗体，并提取出来的。产生相应的抗体，并提取出来的。 生物相关基因工程的基本操作方法 生物相关基因工程的基本操作方法 归纳归纳: 基因工程的基本操作程序基因工程的基本操作程序 获取目的基因获取目的基因 u 从基因文库从基因文库 u 利用利用PCR u 化学方法人工合成化学方法人工合成 构建基因表达载体构建基因表达载体 u 目的基因、启动子、终止子、标记基因目的基因、

34、启动子、终止子、标记基因 将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞 u Ca2+处理（微生物）、农杆菌转化法（植物）、显微注射（微生物）、农杆菌转化法（植物）、显微注射 法（动物）法（动物） 目的基因的检测与鉴定目的基因的检测与鉴定 u 检测：是否插入、转录、翻译检测：是否插入、转录、翻译 u 个体生物学水平的鉴定个体生物学水平的鉴定 生物相关基因工程的基本操作方法 作为基因工程表达载体，作为基因工程表达载体， 只需含有目的基因就可以完成任务只需含有目的基因就可以完成任务 吗？为什么？吗？为什么？ 不可以。不可以。 因为目的基因在表达载体中得到表因为目的基因在表达载体中得到表 达并发挥作用

35、，还需要有其他控制元件，达并发挥作用，还需要有其他控制元件， 如启动子、终止子和标记基因等。如启动子、终止子和标记基因等。 必须构建上述元件的必须构建上述元件的是：是： 生物相关基因工程的基本操作方法 （1 1） 生物之间进行基因交流，只有使用受体生物自生物之间进行基因交流，只有使用受体生物自 身基因的启动子才能比较有利于基因的表达；身基因的启动子才能比较有利于基因的表达； （2 2） 通过通过cDNAcDNA文库获得的目的基因没有启动子，只文库获得的目的基因没有启动子，只 将编码序列导入受体生物中无法转录；将编码序列导入受体生物中无法转录； （3 3） 目的基因是否导入受体生物中需要有筛选标

36、记；目的基因是否导入受体生物中需要有筛选标记； （4 4） 为了增强目的基因的表达水平，往往还要增加一为了增强目的基因的表达水平，往往还要增加一 些其他调控元件，如增强子（增强基因启动子工作效率些其他调控元件，如增强子（增强基因启动子工作效率 的顺式作用序列，能够在相对于启动子的任何方向和任的顺式作用序列，能够在相对于启动子的任何方向和任 何位置何位置( (上游或下游上游或下游) )上都发挥作用。）等；上都发挥作用。）等； （5 5） 有时需要确定目的基因表达的产物存在于细胞的有时需要确定目的基因表达的产物存在于细胞的 什么部位，往往要加上可以标识存在部位的基因（或做什么部位，往往要加上可以标识存在部位的基因（或做 成目的基因与标识基因的融合基因），如绿色荧光蛋白成目的基因与标识基因的融合基因），如绿色荧光蛋白 基因等。基因等。 生物相关基因工程的基本操作方法 1 1、为什么要构建基因文库？直接从含有目的基因、为什么要构建基因文库？直接从含有目的基因 的生物体内提取不行吗？的生物体内提取不行吗？ 构建基因文库是获取目的基因的方法之一，并不是构建基因文库是获取目的基因的方法之一，并不是 唯一的方式。如果所需要的目的基因序列已知，就可唯一的方式。如果所需要的目的基因序列已知，就可 以通过以通过PCR