12《基因工程的基本操作程序》yong

1、1.2 基因工程的基本操作程序1、目的基因的获取2、基因表达载体的构建3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测与鉴定基因工程基本操作的四个步骤一、第一步：目的基因的获取(一)、目的基因主要是_编码蛋白质的结构基因（二）、获取目的基因的常用方法有哪些?1、从基因文库中获取2、利用PCR技术扩增3、人工合成阅读教材P8-11如：与生物抗性相关的基因、与优良品质相关的基因、与生物药物和保健品相关的基因、与毒物降解相关的基因等。1、从基因文库中获取目的基因（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。种类基因组文

2、库：含有一种生物的全部基因部分基因文库：只包含了一种生物的部分基因， 如：cDNA文库非编码区非编码区编码区RNA聚合酶结合位点外显子内含子终止子原核和真核细胞的基因的结构启动子原核真核原核细胞真核细胞不同点编码区是_的编码区是间隔的、_的相同点都由能够编码蛋白质的_和具有调控作用的_区组成的原核细胞与真核细胞的基因结构比较连续不连续 编码区非编码提取某种生物的全部DNA用适当的限制酶酶切一定大小的DNA片段将DNA片段与载体连接重组载体基因组文库导入受体菌中储存（2）.基因文库的构建方法基因组文库的构建提取某种生物的某器官或特定发育时期的mRNA单链DNA双链cDNA片段重组载体与载体连接c

3、DNA文库反（逆）转录酶DNA聚合酶导入受体菌中储存 cDNA文库的构建-反转录法： 真核生物的基因用反转录法得到的cDNA与原基因相同吗？两种基因文库有区别吗？思考？基因组DNA文库与cDNA文库的比较（3）构建基因文库的目的 怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因呢? 便于在不知道目的基因核苷酸序列的情况下，获得所需的目的基因。依据：目的基因的有关信息。如：根据基因的核苷酸序列 基因的功能 基因在染色体上的位置 基因的转录产物mRNA 基因翻译产物蛋白质等特性（4）从基因文库中得到目的基因的方法目的基因可从基因文库中获得，下列有关基因文库的描述正确的是（ ）A、某生物的全套基因就是一个基因

4、文库B、将含有某种生物不同的许多DNA片段，导入某个生物 体内，则这个生物就是一个基因文库C、含有一种生物所有基因的基因文库叫做基因组文库D、含有一种生物的一部分基因的基因文库叫cDNA文库 C2、利用PCR技术扩增目的基因 概念：PCR全称为_，是一项 在生物_复制_的核酸合成技术。 原理：_多聚酶链式反应体外特定DNA片段DNA复制PCR技术原理：原料：优点 过程：PCR扩增仪DNA复制：以_方式扩增， 在短时间内大量扩增目的基因指数模板DNA；引物；四种脱氧核苷酸；热稳定DNA聚合酶（Taq酶）（热）变性 复性延伸具体过程：a、DNA变性（90-95）：双链DNA模板在热作用下，_断裂，

5、形成_b、退火（复性55-65）：系统温度降低，引物与DNA模板结合，形成局部_。 c、延伸（70-75）：在Taq酶的作用下，合成与模板互补的_。 氢键单链DNA双链DNA链d.重复a.b.c步骤：每重复一次，目的基因增加_倍一蛋白质的氨基酸序列mRNA的核苷酸序列基因的核苷酸序列目的基因化学合成推测推测3、人工合成法： 在基因较小，核苷酸序列已知的情况下，可以利用DNA合成仪人工合成反转录法目的基因的信使RNA目的基因化学合成法肽链氨基酸序列信使RNA序列基因的核苷酸序列目的基因合成人工合成法（真核生物）推测推测单链DNA合成一、目的基因的获取1、从基因文库中获取2、利用PCR技术扩增3、

6、人工合成种类基因组文库：含有一种生物的全部基因部分基因文库：只包含了一种生物的部分基因， 如：cDNA文库课堂小结：反转录法化学合成法2、下列属于获取目的基因的方法的是( )利用mRNA反转录形成 从基因组文库中提取从受体细胞中提取 利用PCR技术 利用DNA转录 人工合成A. B. C. D.1在已知基因的核苷酸序列的情况下，获取目的基因的最方便方法是A、化学合成法 B、基因组文库法 C、CDNA文库法 D、聚合酶链反应3、 在基因工程中，把选出的一个目的基因（共1000个脱氧核苷酸对，其中腺嘌岭脱氧核苷酸是460个）放入DNA扩增仪中扩增4次，那么，在扩增仪中应放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是

7、（ ）个A. 540 B. 8100 C. 17280 D. 7560（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的黏性末端切口DNA连接酶相同1.过程:第二步：基因表达载体的构建2.基因表达载体的组成：它们所处的位置和有什么作用？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,是RNA聚合酶识别结合位点位于基因的末端,终止转录检测目的基因是否导入受体细胞3、基因表达载体的作用a、使目的基因在受体细胞中稳定存在并遗

8、传给子代b、同时使目的基因能表达和发挥作用（多选）一个基因表达载体的构建应包括 A目的基因 B启动子 C终止子 D标记基因ABCD常用的受体细胞：原核生物：大肠杆菌 枯草杆菌 土壤农杆菌真核生物：酵母菌和动植物细胞将目的基因导入受体细胞的原理借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。第三步：将目的基因导入受体细胞转化 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1、将目的基因导入植物细胞（1）农秆菌转化法特点:能感染双子叶植物Ti质粒的TDNA可转移至受体细胞并整合到其染色体上转化过程:Ti质粒目的基因构建表达载体导入植物细胞整合植物细胞染色体DNA表达新性状转入农杆菌（2）基因枪

9、法常用于单子叶植物的转化方法（3）花粉通道法我国转基因抗虫棉就是用这种方法获得2、将目的基因导入动物细胞方法:显微注射技术操作程序:提纯含目的基因表达载体取受精卵显微注射移植到子宫早期胚胎新性状动物3、将目的基因导入微生物细胞常用法：Ca2+处理法微生物作受体细胞原因：繁殖快（最主要）、多为单细胞、遗传物质相对少过程：Ca2+处理大肠杆菌感受态细胞表达载体与感受态细胞混合感受态细胞吸收DNA 将目的基因导入受体细胞1.将目的基因导入植物细胞转化农杆菌转化法基因枪法花粉管通道法2.将目的基因导入动物细胞显微注射技术3.将目的基因导入微生物细胞Ca2+处理法1、基因工程中科学家常用细菌、酵母菌等微

10、生物作为受体细胞，原因主要是 A结构简单、操作方便 B繁殖速度快 C遗传物质含量少、简单 D性状稳定、变异少2、基因工程常用的受体细胞有 大肠杆菌 枯草杆菌 支原体 动植物细胞A B C DBD3、基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的，在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是A.人工合成基因 B.目的基因与运载体结合C.将目的基因导入受体细胞 D.目的基因的检测和表达C检测目的基因是否导入受体细胞DNA分子杂交转录检测翻译检测分子水平检测鉴定抗虫鉴定抗病鉴定活性鉴定等个体水平的鉴定目的基因的检测与鉴定核酸分子杂交抗原抗体杂交目的基因的表达和检测接种实验抗原抗体杂交法DNA-RN

11、A分子杂交法DNA分子杂交法受体是否具有转基因特征个体水平目的基因是否翻译目的基因是否转录目的基因是否导入分子水平方法检测对象目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过鉴定和检测才能知道。下列属于目的基因检测和鉴定的是检测受体细胞中是否有目的基因 检测受体细胞中是否有致病基因 检测目的基因是否转录出mRNA 检测目的基因是否翻译出蛋白质 A B C DC归纳: 基因工程的基本操作程序获取目的基因从基因文库利用PCR化学方法人工合成构建基因表达载体目的基因、启动子、终止子、标记基因将目的基因导入受体细胞农杆菌转化法、显微注射法、 Ca2+处理目的基因的检测与鉴定检测：是否

12、插入、转录、翻译鉴定：将 基因与 等调控组件重组在一起，通过 等方法，导入哺乳动物的 中，将 其 送入母体，使其发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁生产所需要的药品，称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。乳腺生物反应器乳腺生物反应器的优点：产量高；质量好；成本低；易提取。 药物蛋白乳腺蛋白基因的启动子显微注射受精卵继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱生物发生器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：（1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是_。（2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入_中

13、，原因是_。（3）通常采用( )技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组（4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的( )细胞中特异表达。（5）膀胱生物发生器比乳腺生物反应器什么优点？ （ ）动物都可产生药物。显微注射法受精卵具全能性，可使外源基因在相应的组织细胞中表达DNA分子杂交膀胱上皮雌雄回答:为什么要进行蛋白质工程?一、蛋白质工程崛起的缘由这些蛋白质只是适应生物自身的需要，但不一定完全符合人类生产和生活需要，所以需要加以改造。在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。基因工程的不足：二、蛋白质工程的基本原理 根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。 1、目标：2、原理：改造基因（基因修饰或基因合成）(对天然蛋白质进行改造，你认为应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？). 途径:预期的蛋白质功能设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到并合成相对应的脱氧核苷酸序列（基因）蛋白质三维结构氨基酸序列多肽链基因DNA预期功能DNA合成分子设计mRNA生物功能转录翻译折叠图1-29蛋白质工程流程图（思路？）项目基因工程蛋白质工程操作起点思路过程目标结果联系目