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专题一基因工程一基因工程第二第二节基因工程的基本操作程序基因工程的基本操作程序整理课件基因工程的基本操作程序基因工程的基本操作程序1 1、目的基因的、目的基因的获取取2 2、基因表达、基因表达载体的构建体的构建3 3、将目的基因、将目的基因导入受体入受体细胞胞4 4、目的基因的、目的基因的检测与与鉴定定整理课件一、目的基因的一、目的基因的获取取1 1、目的基因主要是指、目的基因主要是指_编码蛋白蛋白质的的结构基因构基因2 2、获取目的基因的常用方法取目的基因的常用方法(1 1)从基因文)从基因文库中中获取取(2 2)利用)利用PCRPCR技技术扩增增(3 3)人工合成)人工合成例如:例如:苏云金杆菌抗虫基因、人胰云金杆菌抗虫基因、人胰岛素基因、人干素基因、人干扰素基因、植物抗素基因、植物抗病基因等病基因等整理课件1 1、从基因文、从基因文库中中获取目的基因取目的基因 将含有某种生物不同将含有某种生物不同基因的基因的许多多DNADNA片断片断,导入入到受体菌的到受体菌的群体群体中,各个中,各个受体菌分受体菌分别含有含有这种生物种生物的不同基因,称的不同基因,称为基因文基因文库。基因文基因文库 基因基因组文文库部分基因文部分基因文库(CDNA(CDNA文文库) )整理课件某生物体内某生物体内全部全部DNADNA 许多多DNADNA片段片段受体菌群体受体菌群体基因基因组文文库的构建的构建限制限制酶与运与运载体体连接接 导入入基因基因组文文库某种生物某个某种生物某个时期的期的mRNAmRNAcDNAcDNA反反转录受体菌群体受体菌群体与运与运载体体连接接 导入入部分基因文部分基因文库(cDNAcDNA文文库)cDNAcDNA文文库的构建的构建整理课件(2 2)利用)利用PCRPCR技技术扩增目的基因增目的基因PCR聚合聚合酶链式反式反应 是一是一项生物生物体外复制体外复制特定特定DNADNA片段的核酸合成片段的核酸合成技技术。通通过此技此技术使其数量呈使其数量呈指数指数方式增加,可方式增加,可获取大量的目的基因。取大量的目的基因。整理课件PCRPCR技技术原理:原理:前提:前提:原料:原料:方式方式DNADNA复制复制一段已知目的基因的核苷酸序列一段已知目的基因的核苷酸序列:以:以_方式方式扩增,增, 即即_(n n为扩增循增循环的次数)的次数)指数指数2 2n n一段已知目的基因的核苷酸序列(模板一段已知目的基因的核苷酸序列(模板DNADNA)DNADNA引物;引物;四种脱氧核苷酸;四种脱氧核苷酸;热稳定定DNADNA聚合聚合酶(TaqTaq酶)整理课件 过程: “变性、退火、延伸”三步曲变性:加加热至至9095双链DNA解链成为单链DNA退火:冷却至冷却至5560部分引物与模板的单链DNA的特定互补部位相配对和结合延伸:加加热至至7075以目的基因为模板,合成互补的新DNA链变性性退火火延伸延伸整理课件逆逆转录法法目的基因的信使目的基因的信使RNARNA 双双链DNADNA(目的基因(目的基因) )化学合成法化学合成法蛋白蛋白质的氨基酸序列的氨基酸序列信使信使RNARNA序列序列基因的核苷酸序列基因的核苷酸序列目的基因目的基因人工合成人工合成逆逆转录酶3 3、人工合成目的基因、人工合成目的基因推推测推推测单链DNADNADNADNA聚合聚合酶整理课件1,基因表达,基因表达载体的作用:体的作用:a a、使目的基因在受体、使目的基因在受体细胞中胞中稳定存在并定存在并遗传给子代子代b b、同、同时使目的基因能表达和使目的基因能表达和发挥作用作用二、基因表达二、基因表达载体的构建体的构建核心核心2 2,基因表达,基因表达载体的体的组成:成:目的基因目的基因+ +启启动子子+ +终止子止子+ +标记基因基因整理课件 常用的受体常用的受体常用的受体常用的受体细细胞:胞:胞:胞:动动植物植物植物植物细细胞、大胞、大胞、大胞、大肠肠杆菌、土壤杆菌、土壤杆菌、土壤杆菌、土壤农农杆菌、酵母菌等。杆菌、酵母菌等。杆菌、酵母菌等。杆菌、酵母菌等。 将目的基因将目的基因将目的基因将目的基因导导入受体入受体入受体入受体细细胞的原理:胞的原理:胞的原理:胞的原理:借借借借鉴细鉴细菌或病毒侵染菌或病毒侵染菌或病毒侵染菌或病毒侵染细细胞的途径。胞的途径。胞的途径。胞的途径。转化化目的基因目的基因进入入_内,并且在内,并且在 受体受体细胞内胞内维持持_和和_的的过程程受体受体细胞胞稳定定表达表达1111( (三三) )将目的基因将目的基因导入受体入受体细胞胞整理课件方法方法导入植物入植物细胞胞导入入动物物细胞胞导入微生物入微生物细胞胞农杆菌杆菌转化法化法基因基因枪法法花粉管通道法花粉管通道法显微注射法微注射法 感受感受态细胞吸收胞吸收DNADNA分子分子( (三三) )将目的基因将目的基因导入受体入受体细胞胞1212整理课件1、将目的基因将目的基因导入植物入植物细胞胞TiTi质粒粒目的基因目的基因构建构建表达表达载体体导入入植植物物细胞胞插入插入植物植物细胞胞染色染色DNADNA表达表达新新性性状状转入入农杆杆菌菌2 2、将目的基因、将目的基因导入入动物物细胞胞方法:方法:显微注射法微注射法整理课件3、将目的基因将目的基因导入微生物入微生物细胞胞常用法常用法:CaCa2+2+处理理常用菌常用菌:大:大肠杆菌杆菌微生物作受体微生物作受体细胞原因:胞原因:繁殖快、多繁殖快、多为单细胞、胞、遗传物物质相相对少少过程:程:CaCa2+2+处理大理大肠杆菌杆菌感受感受态细胞胞表达表达载体与体与感受感受态细胞胞混合混合感受感受态细胞胞吸收吸收DNADNA整理课件( (四四) )目的基因的目的基因的检测与与鉴定定检测导入入检测:目的基因是否:目的基因是否导入受体入受体细胞胞方法方法DNADNA分子分子杂交交表达表达检测转录检测分子分子杂交交翻翻译检测抗原抗体抗原抗体杂交交分分子子检测法法鉴定定抗虫抗虫鉴定定抗病抗病鉴定定活性活性鉴定等定等个体水平的个体水平的鉴定定整理课件【典型例典型例题1 1】目的基因的目的基因的获取及基因表达取及基因表达载体的构建体的构建(2015(2015重重庆,6)6)下列有关人胰下列有关人胰岛素基因表达素基因表达载体的叙述,正确体的叙述,正确的是的是( () )A.A.表达表达载体中的胰体中的胰岛素基因可通素基因可通过人肝人肝细胞胞mRNAmRNA反反转录获得得B.B.表达表达载体的复制和胰体的复制和胰岛素基因的表达均启素基因的表达均启动于复制原于复制原( (起起) )点点C.C.借助抗生素抗性基因可将含胰借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体素基因的受体细胞胞筛选出来出来D.D.启启动子和子和终止密止密码子均在胰子均在胰岛素基因的素基因的转录中起作用中起作用C C点点拨:表达表达载体的复制启体的复制启动于复制起点,胰于复制起点,胰岛素基因的素基因的表达启表达启动于启于启动子;抗生素抗性基因是子;抗生素抗性基因是标记基因,可用基因,可用于于筛选含胰含胰岛素基因的受体素基因的受体细胞;启胞;启动子在子在转录过程中程中起作用,起作用,终止密止密码子在翻子在翻译过程中起作用程中起作用整理课件【典型例典型例题2 2】基因工程的操作程序基因工程的操作程序(20162016海南卷海南卷.31.31)基因工程又称基因工程又称为DNADNA重重组技技术,回答相关,回答相关问题:(1 1)在基因工程中,)在基因工程中,获取目的基因主要有两大途径,即取目的基因主要有两大途径,即_和和从从_中分离。中分离。(2 2)利用某植物的成熟叶片)利用某植物的成熟叶片为材料,同材料,同时构建构建cDNAcDNA文文库和基因和基因组文文库,两个文,两个文库相比,相比,cDNAcDNA文文库中含有的基因数目比基因中含有的基因数目比基因组文文库中中的少,其原因是的少,其原因是_ 。 _ 。(3 3)在基因表达)在基因表达载体中,启体中,启动子是子是_ _ 聚合聚合酶识别并并结合的合的部位。若采用原核生物作部位。若采用原核生物作为基因表达基因表达载体的受体体的受体细胞,最常用的原胞,最常用的原核生物是核生物是_。(4 4)将目的基因通)将目的基因通过基因基因枪法法导入植物入植物细胞胞时,常用的携,常用的携带目的目的基因的金属基因的金属颗粒有粒有_ 和和_ 颗粒。粒。人工合成人工合成生物材料生物材料cDNAcDNA文文库中只含有叶中只含有叶细胞已胞已转录的基因,的基因,而基因而基因组文文库中含有中含有该植物的全部基因植物的全部基因RNARNA大大肠杆菌杆菌金粉金粉钨粉粉整理课件
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