基因工程的操作程序pt

基因工程的操作程序pt第1頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一

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)胞操作過程目的基因的檢測與鑒定第2頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一第3頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一

目的基因主要是指______________________編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因目的基因的獲取供體生物細(xì)胞取出DNA用限制酶剪去多余部分目的基因即：將需要的基因從供體生物細(xì)胞內(nèi)提取出來目前被廣泛提取使用的目的基因有：蘇云金桿菌抗蟲基因、植物抗病基因（抗病毒、抗細(xì)菌)、人胰島素基因等。第4頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一

1）從基因文庫中獲取目的基因1.什么是基因文庫？2.怎樣從基因文庫中得到我們所需的目的基因？種類：基因組文庫：部分基因文庫(cDNA文庫)：獲得目的基因的方法2）2）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因3）人工合成

含有一種生物的全部基因含有一種生物的部分基因根據(jù)基因的有關(guān)信息：如基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA第5頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一1.用一定的_________切割質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個(gè)切口，露出____________。2.用_____________切斷目的基因，使其產(chǎn)生_________________?！?/p>

核心3.將切下的目的基因片段插入質(zhì)粒的______處，再加入適量___________，形成了一個(gè)重組

DNA分子（重組質(zhì)粒）限制酶黏性末端同一種限制酶的黏性末端切口DNA連接酶相同(二)基因表達(dá)載體的構(gòu)建第6頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一基因表達(dá)載體的構(gòu)建——核心質(zhì)粒DNA分子一個(gè)切口兩個(gè)黏性末端兩個(gè)切口獲得目的基因DNA連接酶重組DNA分子（重組質(zhì)粒）同一種限制酶

目的基因與運(yùn)載體的結(jié)合過程，實(shí)際上是不同來源的基因重組的過程。第7頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一第8頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一

科學(xué)家在培育抗蟲棉時(shí)，經(jīng)過了許多復(fù)雜的過程和不懈的努力，才獲得成功。起初把蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因插入載體質(zhì)粒中，然后導(dǎo)入棉花的受精卵中，結(jié)果抗蟲基因在棉花體內(nèi)沒有表達(dá)。然后在插入抗蟲基因的質(zhì)粒中插入啟動(dòng)子(抗蟲基因首端)，導(dǎo)入棉花受精卵，長成的棉花植株還是沒有抗蟲能力?？茖W(xué)家又在有啟動(dòng)子、抗蟲基因的質(zhì)粒中插入終止子(抗蟲基因末端)，導(dǎo)入棉花受精卵，結(jié)果成長的植株，有了抗蟲能力。資料:第9頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一基因表達(dá)載體的組成：目的：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，同時(shí)使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。a、目的基因b、啟動(dòng)子c、終止子d、標(biāo)記基因e、復(fù)制原點(diǎn)第10頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一(三)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞常用的受體細(xì)胞：動(dòng)植物細(xì)胞、大腸桿菌、土壤農(nóng)桿菌、枯草桿菌等。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。轉(zhuǎn)化——目的基因進(jìn)入_________內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持_____和_____的過程受體細(xì)胞穩(wěn)定表達(dá)第11頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一方法導(dǎo)入植物細(xì)胞導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞導(dǎo)入微生物細(xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法基因槍法花粉管通道法——顯微注射法——

感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子(三)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞第12頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一(四)目的基因的檢測與鑒定——檢查是否成功檢測—鑒定—①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA

上是否插入了目的基因②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等方法——方法——方法——DNA-DNA分子雜交DNA-RNA分子雜交抗原-抗體雜交第13頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一第14頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一PCR技術(shù)—聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)

原理：PCR擴(kuò)增儀DNA雙鏈復(fù)制的基本原理定義：PCR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)第15頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一四種脫氧核苷酸(dNTP)一對引物：熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶）模板DNA(需含有目的基因)Mg2+(激活劑)條件：緩沖溶液一對寡核苷酸序列：與目的基因的起始段互補(bǔ)一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物前提：第16頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一5/3/G—GT—C3/5/G—AC—C5/3/引物ⅡG—G變性復(fù)性延伸1.目的基因DNA受熱變性，解鏈；2.引物與單鏈互補(bǔ)結(jié)合；3.合成鏈在DNA聚合酶作用下進(jìn)行延伸。5/3/A—G引物Ⅰ第17頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一PCR儀微量離心管第18頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一一次性吸液槍頭調(diào)節(jié)輪卸槍頭按鈕推動(dòng)按鈕卸槍頭器微量移液器第19頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一PCR技術(shù)擴(kuò)增過程a、DNA變性（90℃-95℃）：雙鏈DNA模板在熱作用下，

斷裂，形成_______

b、復(fù)性（55℃-60℃）：系統(tǒng)溫度降低，引物與DNA模板結(jié)合，形成局部________。c、延伸（70℃-75℃）：在Taq酶的作用下，從引物的5′端→3′端延伸，合成與模板互補(bǔ)的________。氫鍵單鏈DNA雙鏈DNA鏈第20頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一第21頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因第22頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一類別項(xiàng)目

復(fù)制

轉(zhuǎn)錄場所特點(diǎn)模板原料酶能量堿基配對產(chǎn)物細(xì)胞核只有DNA的一條鏈四種核糖核苷酸RNA聚合酶ATPA-UC-GT-AG-C細(xì)胞核DNA的兩條鏈四種脫氧核苷酸解旋酶、DNA聚合酶ATPA-TC-GT-AG-C兩個(gè)雙鏈DNA分子一條單鏈mRNA邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄第23頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一目的基因的mRNA單鏈DNA(cDNA）雙鏈DNA(即目的基因)反轉(zhuǎn)錄合成1）反轉(zhuǎn)錄法：

以目的基因轉(zhuǎn)錄成的信使RNA為模板，反轉(zhuǎn)錄成互補(bǔ)的單鏈DNA，然后在酶的作用下合成雙鏈DNA，從而獲得所需的基因。蛋白質(zhì)的氨基酸序列mRNA的核苷酸序列結(jié)構(gòu)基因的核苷酸序列目的基因推測推測化學(xué)合成2）根據(jù)已知的氨基酸序列合成DNA法：第24頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一2.微生物作受體細(xì)胞原因：將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞3.轉(zhuǎn)化方法：大腸桿菌繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對少

處理細(xì)胞→

細(xì)胞→表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合→_________細(xì)胞吸收DNA分子。Ca2+感受態(tài)感受態(tài)1.常用菌：第25頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一

目的基因插入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)胞的染色體上目的基因的遺傳特性得以維持穩(wěn)定和表達(dá)1.農(nóng)桿菌特點(diǎn)：易感染雙子葉植物和裸子植物。Ti質(zhì)粒的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞的染色體上2.轉(zhuǎn)化第26頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一第27頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一各種大小的電泳儀譜帶瓊脂糖凝膠電泳是重組DNA研究中常用的技術(shù)，可用于分離，鑒定和純化DNA片段。不同大小、不同形狀和不同構(gòu)象的DNA分子在相同的電泳條件下（如凝膠濃度、電流、電壓、緩沖液等），有不同的遷移率，所以可通過電泳使其分離。凝膠中的DNA可與熒光染料溴化乙錠（EB）結(jié)合，在紫外燈下可看到熒光條帶，籍此可分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。第28頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一1.下表關(guān)于基因工程中有關(guān)基因操作的名詞及對應(yīng)的內(nèi)容，正確的組合是 2、下列屬于獲取目的基因的方法的是()①利用mRNA反轉(zhuǎn)錄形成②從基因組文庫中提取③從受體細(xì)胞中提?、芾肞CR技術(shù)⑤利用DNA轉(zhuǎn)錄 ⑥人工合成A.①②③⑤B.①②⑤⑥C.①②③④D.①②④⑥第29頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一3.細(xì)菌的質(zhì)粒分子帶有一個(gè)抗菌素抗性基因，該抗性基因在基因工程中的主要作用是

A．提高受體細(xì)胞在自然環(huán)境中的耐藥性B．有利于對目的基因是否導(dǎo)入進(jìn)行檢測C．增加質(zhì)粒分子的分子量D．便于與外源基因連接4.

有關(guān)基因工程的敘述正確的是A．限制酶只在獲得目的基因時(shí)才用B．重組質(zhì)粒的形成是在細(xì)胞內(nèi)完成的C．質(zhì)粒都可作為運(yùn)載體D．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可為合成目的基因提供資料第30頁，共31頁，2023年，2月20日，星期一5.