第二节基因工程的原理和技术.ppt

第二节基因工程的原理和技术 编码蛋白质的结构基因 具有调控作用的因子 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 * * * * * 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 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 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 基因组文库 某种生物某个时期的mRNA cDNA 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mRNA 4.已知相关基因对应的mRNA b.从基因文库中获取或PCR c.从cDNA文库中获取或 逆转录后PCR d.人工直接合成 生物材料 DNA 目的基因的获取 mRNA cDNA PCR 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