基因工程[上学期]

课件19张PPT。基因工程㈠　基因操作的工具　　基因的大小以纳米计算，要对它进行剪切、拼接等操作，没有非常精细的工具是不行的。进行基因操作最少需要以下三种工具：重播　　DNA被限制酶切断后有两个反向互补的“黏性末端”。被同一种限制酶切断的几个DNA具有相同的黏性末端，能够通过互补进行配对。２、基因的针线──DNA连接酶　　连接酶的作用是：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。重播２、基因的针线──DNA连接酶　　连接酶的作用是：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。3、基因的运输工具——运载体　　要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物体内进行表达，首先得将这个基因送到乙生物的细胞内去！能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。运载体必须同时满足三个要求：1能在宿主细胞内复制并稳定的保存
2具有多个限制酶切点，
3具有某些标记基因（三）基因操作的基本步骤提取目的基因目的基因与运载体结合目的基因导入受体细胞目的基因检测和表达分离出质粒并用同种限制酶进行切割　　目前被较广泛提取使用的目的基因有：苏云金杆菌抗虫基因、人胰岛素基因、人干扰素基因、种子贮藏蛋白基因、植物抗病基因等。㈡　基因操作的基本步骤１、提取目的基因——将　需要的基因从供体生物　的细胞内提取出来。提取目的基因的方法⑴直接分离基因——鸟枪法　　将供体生物的DNA用限制酶切割为许多片段，再用运载体将这些片段都运载到受体生物的不同细胞中去。只要有一个细胞获得了需要的目的基因并得以表达，基因工程就算成功了。　　该法最大的缺点是带有很大的盲目性，工作量大，成功率低。且不能将真核生物的基因转移到原核生物中去。⑵人工合成基因法DNA合成仪有两种方法：　　　　　①逆转录法：以信使RNA为模板，在逆转录酶的作用下将脱氧核苷酸合成合成DNA(基因)。　　②直接合成法：根据蛋白质的氨基酸顺序推算出信使RNA核苷酸顺序，再据此推算出基因DNA的脱氧核苷酸顺序。用游离脱氧核苷酸直接合成相应的基因。1、提取目的基因①直接分离基因；②人工合成基因“鸟枪法”反转录法：
由已知的氨基酸序列合成DNA：目的基因转录的mRNA单链DNA双链DNA蛋白质的氨基酸序列结构基因的核苷酸序列合成目的基因供体DNADNA片段DNA在受体细胞扩增分离出带目的基因的DNA片段(如用DNA合成仪合成)2、目的基因与运载体结合　　用与提取目的基因相同的限制酶切割质粒使之出现一个切口，将目的基因插入切口处，让目的基因的黏性末端与切口上的黏性末端互补配对后，在连接酶的作用下连接形成重组DNA分子。3、将目的基因导入受 　体细胞并使之扩增　　要让目的基因表达，必须将它导入受体细胞并进行扩增。　　为获得目的基因的表达产物时，通常以大肠杆菌等无害易得的细菌为受体。为改进某种生物时，将欲改进的生物细胞为受体。　　为使重组的DNA分子更容易进入受体细胞，通常还要用一些物质对受体细胞进行处理，使受体细胞具有更大的通透性。4、目的基因的检测和表达　　前三步的处理十分繁锁，为保证目的基因得到有效利用，通常用大量的受体细胞来接受不多的目的基因。这样，处理的受体细胞中真正摄入了目的基因的很少，必须将它从中检测出来。　　细菌的检测，将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产物的菌落，保留有表达产物的进一步培养、研究。　　多细胞生物的检测，将每个受体细胞单独培养并诱导发育成完整个体，检测这些个体是否摄入目的基因，摄入的基因是否表达（是否表现出相应的性状）。淘汰无变化的个体，保留有相应变化的个体进一步培养、研究。　　例：用棉铃饲喂棉铃虫，如虫吃后不出现中毒症状，说明未摄入目的基因或摄入目的基因未表达。如虫吃后中毒死亡，则说明摄入了抗虫基因并得到表达。能够摄入重组DNA分子的受体细胞很少受体细胞是否有目的基因的导入通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达。大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌和动植物细胞等用质粒、细菌或病毒侵染细胞质粒
带目的基因的DNA质粒与目的基因黏性末端相同带目的基因的重组质粒1、2、3、4