基因工程的原理和技术课件.ppt

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1、第二节基因工程的原理和技术若使大肠杆菌通过基因工程改造能够产生人的生长激素，大致要经过哪几个过程？一、获得目的基因二、形成重组ＤＮＡ分子三、将重组ＤＮＡ导入受体细胞（也称宿主细胞）五、目的基因的表达四、筛选含有目的基因的受体细胞基因工程的基本操作步骤一、获得目的基因编码蛋白质的结构基因具有调控作用的因子获取方法：1、如果目的基因的核苷酸序列是已知的：2、如果目的基因的核苷酸序列是未知的你能说出几种你知道的基因的名称吗？◆化学方法合成目的基因◆用聚合酶链式反应（PCR）技术扩增目的基因◆从基因文库中找目的基因利用PCR技术扩增目的基因聚合酶链式反

2、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。循环变性退火延伸目的基因的扩增：PCR技术①原理：DNA复制②结果：目的基因成指数增长③步骤：变性（解旋为单链）+引物，退火，延伸（DNA聚合酶作用），多次重复④原料：DNA模板、4种脱氧核苷酸、引物、DNA聚合酶、ATP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。基因文库基因组文库部分基因文库某生物体内全部DNA许多DNA片段受体菌群体从基因文库中获取目的基因限制酶与运载体连接导入

3、基因组文库某种生物某个时期的mRNAcDNA反转录受体菌群体与运载体连接导入部分基因文库（cDNA文库）1.已知核苷酸序列，基因较小a.从基因文库中获取条件方法2.已知核苷酸序列,或部分序列,基因较大3.核苷酸序列未知，无mRNA4.已知相关基因对应的mRNAb.从基因文库中获取或PCRc.从cDNA文库中获取或逆转录后PCRd.人工直接合成生物材料DNA目的基因的获取mRNAcDNAPCR反转录cDNA文库DNA一定大小范围的DNA基因组文库人工合成限制酶切二、形成重组ＤＮＡ分子质粒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

4、分子（重组质粒）同一种一个切口两个黏性末端三、将重组ＤＮＡ分子导入受体细胞常用的受体细胞：有大肠杆菌、枯草杆菌、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。受体细胞：细菌细胞壁的通透性增大重组质粒进入受体细胞目的基因随受体细胞的繁殖而复制氯化钙处理①导入微生物细胞----感受态细胞法受体种类不同，导入方法不同②导入动物细胞---显微注射法，将目的基因注射到卵细胞中，受精后，胚胎移植。③导入植物细胞：（卵细胞和体细胞都可以）农杆菌转化法（基因枪法、花粉管通道法）农杆菌转化法的原理：双子叶植物受伤时，伤口分泌的酚类

5、化合物，吸引农杆菌移向这些细胞并进入细胞，将目的基因整合到受体细胞染色体DNA上。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。—a重组质粒导入细菌A转化的细菌检测、筛选工程菌目的基因（人的生长激素基因）抗四环素基因抗安苄青霉素基因a-目的基因与质粒B的结合位点例质粒B四、筛选含有目的基因的受体细胞四、目的基因的表达分子水平检测—个体水平检测——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

6、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—抗体杂交例题、细菌通常具有双链环状的DNA，现有甲、乙两种细菌，基因型分别是abd和ABD，通过基因工程使甲细菌后代产生出乙细菌B基因所控制的产物，具体过程如图所示，试据图回答。（1）从细胞的结构看，细菌属于生物。（2）图中剪切DNA的“剪刀”和粘接DNA的“胶水”，其实是两种不同的酶，它们都只能在DNA的一定位置进行剪切和粘接，说明它们具有的特点。（3）新细菌与甲、乙细菌的表现都不同，从变异来源看，这是人工条件下的一种。（4）假如B基因是来自人体细胞，则甲子代也可

7、产生出相应的人体物质，这说明在翻译过程中，细菌和人类共用一套。（5）在DNA分子中“拼接”上某个基因或“切割”掉某个基因，并不影响各基因的功能，这说明基因具有原核专一性基因重组遗传密码（密码子）相对的独立性