基因工程的原理和技术ppt课件.ppt

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1、第一章基因工程1第二节基因工程的原理和技术一、教学目标：1.了解基因工程的基本原理。2.描述重组DNA技术的基本步骤。二、教学重点、难点：基因工程的基本原理和基本操作步骤。2一、基因工程的原理和操作步骤：原理：让人们感兴趣的基因（目的基因）在宿主细胞中稳定和高效表达。①目的基因的获取；②形成重组DNA分子；③重组DNA导入受体细胞；④筛选含有目的基因的受体细胞；⑤目的基因表达。3二、基因工程操作步骤：1.第一步：目的基因的获取（1）方法：①从基因文库中获取目的基因②利用聚合酶链式反应(PCR)技术扩增目的基因（目的基因的序列已知）③化学方法合成目的基因（目的基因的序列已知）4①从基

2、因文库中获取目的基因用限制酶切成许多片断将含有某种生物不同基因的许多DNA片断，导入受体菌的群体储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。5②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。6循环变性退火延伸目的基因的扩增呈指数形式扩增（2n）7人工合成基因的方法反转录法根据已知的氨基酸序列合成DNA③化学方法合成目的基因8蛋白质的氨基酸序列mRNA的核苷酸序列结构基因的核苷酸序列推测推测目的基因化学合成双链DNA(即目的基因)反转录合成目的基因的mRNA单链DNA(cDNA)③化学方法合成目的基因通过

3、化学合成的目的基因是否含有粘性末端？92、形成重组DNA分子——核心质粒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粘性末端103、将重组DNA导入受体细胞转化常用的受体细胞：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。11（1）将重组DNA导入植物细胞农杆菌转化法基因枪法12（2）将重组DNA导入动物细胞显微注射技术提纯基因表达载体体外显微注射入受精卵受精卵移植131.将重组DNA导入植物细胞农杆菌转化法基因枪法2.将重组DNA导入动物细胞显微注射技术（最多、

4、最有效）3.将重组DNA导入微生物细胞Ca2+处理，以增加细菌细胞壁的通透性。14抗氨苄青霉素基因α点为目的基因与质粒A的结合点目前把重组质粒导入细菌细胞时，效率还不高，导入完成后得到的细菌，实际上有的根本没有导入质粒，有的导入的是普通质粒A，只有少数导入的是重组质粒。四环素抗性基因15怎样筛选出已经导入质粒的细胞？4.筛选含有目的基因的受体细胞抗氨苄青霉素基因α点为目的基因与质粒A的结合点四环素抗性基因16在此基础上，怎样鉴别已导入重组质粒的细胞？抗氨苄青霉素基因α点为目的基因与质粒A的结合点四环素抗性基因17图a示基因工程中经常选用的载体——pBR322质粒，Ampr表示氨苄青

5、霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因。目的基因如果插入四环素抗性基因中，将使该基因失活，而不再具有相应的抗性。abAmprTetrc再将灭菌绒布按到图b的培养基上，使绒布面沾上菌落，然后将绒布平移按到含四环素的培养基上培养，得到如图c的结果（空圈表示与b对照无菌落的位置）。为了检查载体是否导入原本没有Ampr和Tetr的大肠杆菌，将大肠杆菌培养在含氨苄青霉素的培养基上，得到如图b的结果（黑点表示菌落）。184.筛选含有目的基因的受体细胞目的基因是否导入受体生物中需要有筛选标记：－－－如以质粒做为载体可进行抗性的检测原理：质粒上有抗生素的抗性基因方法：利用选择培养基筛选19①检测

6、转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因（关键）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（表达）（2）常用的技术：①DNA分子杂交技术②蛋白质分子（抗原－抗体）间的杂交5.目的基因的表达（1）内容：20（2）基因工程的的原理及技术分子水平：DNA分子杂交技术核心－－DNA探针目的基因的脱氧核苷酸（单链）序列片段用荧光分子或放射性同位素标记看能否形成杂合的双链区21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、抗病鉴定等过程:A.首先取出转基因生物的基因组DNAB.

7、用含目的基因的DNA片段(单链)用放射性同位素等作标记,以此做探针C.使探针和转基因生物的基因组杂交,若显示出杂交带,表明目的基因已插入染色体DNA中方法:DNA分子杂交方法:分子杂交方法:抗原抗体杂交过程:用上述探针和转基因生物的mRNA杂交,若出现杂交带,表明目的基因转录出了mRNA.22基因工程的基本操作程序目的基因的获取形成重组DNA分子将目的基因导入受体细胞筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因表达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、