课件24张PPT。 基因工程的基本操作程序芮城中学课件制作大赛46号作品思考:转基因抗虫棉的大致培育过程? 基因工程的基本操作程序一、目的基因的获取二、基因表达载体的构建三、将目的基因导入受体细胞四、目的基因的检测与鉴定一、目的基因的获取主要是编码蛋白质的结构基因现代获取方法:
1、从基因文库中获取目的基因
2、利用PCR技术扩增目的基因
3、化学方法人工合成
初始目的基因的来源
从生物中直接获取人工合成1、从基因文库中获取目的基因 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。某生物体内全部DNA 许多DNA片段受体菌群体基因组文库某种生物某个时期的mRNAcDNA受体菌群体部分基因文库
(cDNA文库)原核细胞的基因结构编码区非编码区非编码区编码区上游编码区下游调控遗传信息的表达
(调控序列)原核细胞的基因结构编码区非编码区非编码区外显子
(能编码蛋白质)启动子内含子
(不能编码蛋白质)真核细胞的基因结构上游终止子下游 真核细胞的一个基因的编码区转录出mRNA前体,
需把其中的内含子切除,外显子拼接成成熟mRNA。(结构基因)2、利用PCR技术扩增目的基因 聚合酶链式反应,在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。可以获得大量的目的基因。循环5’3’DNA复制的条件:
模板DNA、(dNTP)、解旋酶、
引物酶、DNA聚合酶、DNA连接酶引物细胞内复制 .VS. PCR扩增DNA母链4种 dNTPTaq DNA聚合酶引物(2个snDNA)温度控制1)模板:
2)原料:
3)酶:DNA母链4种 dNTP解旋酶
DNA聚合酶
引物酶
DNA连接酶DNA增殖4)特点:半保留复制
边解旋边复制(不用DNA连接酶)半保留复制全解旋再复制二.基因表达载体的构建-----------核心基因表达载体的构建过程质粒DNA分子限制酶处理两个切口
获得目的基因DNA连接酶重组DNA分子(重组质粒)同一种一个切口
两个黏性末端
复制原点+启动子+目的基因+终止子+标志基因基因表达载体的组成三、将目的基因导入受体细胞常用的受体细胞: 有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。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。1.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花粉管通道法1.将目的基因导入植物细胞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提纯基因表达载体1.将目的基因导入植物细胞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+处理四、目的基因的检测与鉴定检测—鉴定——①检测转基因生物染色体的DNA
上是否插入了目的基因②检测目的基因是否转录出了mRNA③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DNA分子杂交分子杂交(注意与上不同之处)抗原—抗体杂交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目的基因的检测与鉴定1、从基因文库中获取目的基因
2、利用PCR技术扩增目的基因
3、化学方法人工合成复制原点 + 目的基因 + 启动子 + 终止子 + 标记基因农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法、显微注射法、Ca2+处理法DNA分子杂交技术、分子杂交技术、抗原—抗体杂交技术分子检测外的个体水平鉴定巩固练习:
1.人们常选用的细菌质粒分子往往带有一个抗生素抗性基因,该抗性基因的主要作用是 ( )
A.提高受体细胞在自然环境中的耐药性
B.有利于对目的基因是否导入进行检测
C.增加质粒分子的分子量
D.便于与外源基因连接
2.在遗传工程技术中,限制性内切酶主要用于 ( )
A.目的基因的提取和导入
B.目的基因的提取和检测
C.目的基因与载体的结合和导入
D.目的基因的提取与载体结合BD3.在遗传工程技术中,下列何种目的基因一般以直接分离的方法获得 ( )
A.人的胰岛素基因 B.蚕的蚕丝蛋白基因
C.芽孢杆菌的抗虫基因 D.菜豆储藏蛋白基因
4.1976年,美国的科学家首次将人的生长抑制素释放因子的基因转移到大肠杆菌,并获得了表达,此文中的表达是指该基因在大肠杆菌 ( )
A.能进行DNA复制
B.能传递给细菌后代
C.能合成生长抑制素释放因子
D.能合成人的生长素
CC5.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,不进行减基互补配对的步骤是 ( )
A.人工合成目的基因
B.目的基因与载体结合
C.将目的基因导入受体细胞
D.目的基因的检测和表达C