基因工程的一般过程和技术课件.ppt

(一)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 2、将目的基因导入动物细胞 （1）方法：显微注射法 （2）程序： * * 第一章 基因工程第一节 基因工程概述第二课时 基因工程的一般过程和技术 基因工程基本操作的四个步骤： 1、目的基因的获取 2、基因表达载体的构建 3、将目的基因导入受体细胞 4、目的基因的检测与鉴定 一、目的基因的获取 1、目的基因主要是指______________________ 编码蛋白质的结构基因 请举出三个以上的例子 2、获取目的基因的常用方法有哪些? （1）从基因文库中获取 （2）利用PCR技术扩增 （3）人工合成 基因文库 基因组文库 部分基因文库 （如:cDNA文库） 1.基因文库 基因组文库与部分基因文库的关系 2.基因文库的构建方法 ①鸟枪法： 供体细胞中的DNA 许多DNA片段 载体 限制酶 与载体连接 载入 受体细胞 导入 (直接分离法) (一)从基因文库中获取目的基因 ②反转录法： 以目的基因转录成的信使RNA为模板，反转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获得所需的基因。 目的基因的mRNA 单链DNA 反转录酶 2.基因文库的构建方法 DNA聚合酶 双链DNA (目的基因) ③根据已知的氨基酸序列合成DNA法(人工合成法)： 根据已知蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的信使RNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测出它的结构基因的核苷酸序列，再通过化学方法，以单核苷酸为原料合成目的基因。 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 2.基因文库的构建方法 上述三种目的基因提取的方法有何优缺点？ 根据已知氨基酸合成DNA法 反转录法 鸟枪法 缺点 优点 操作简便广泛使用 工作量大，盲目，分离出来的有时并非一个基因 专一性强 操作过程麻烦，mRNA很不稳定，要求的技术条件较高 专一性最强 仅限于合成核苷酸对较少的简单基因 (二)利用PCR技术扩增目的基因 ① 概念：PCR全称为_______________，是一项 在生物____复制___________的核酸合成技术 ③条件：_______________________、 _______________、___________ 、 ___________. ②原理：__________ ④方式：以_____方式扩增，即____（n为扩增循 环的次数） ⑤结果： 聚合酶链式反应 体外 特定DNA片段 DNA复制 已知基因的核苷酸序列 四种脱氧核苷酸 一对引物 DNA聚合酶 指数 2n 使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增 (二)利用PCR技术扩增目的基因 ⑥过程： a、DNA变性（90℃-95℃）：双链DNA模板 在热作用下，_____断裂，形成___________ b、退火（复性55℃-65℃）：系统温度降低，引 物与DNA模板结合，形成局部________。 c、延伸（70℃-75℃）：在Taq酶的作用下，从 引物的5′端→3′端延伸，合成与模板互补 的________。 氢键 单链DNA 双链 DNA链 1.用一定的_________切割 质粒，使其出现一个切 口，露出____________。 2.用_____________切割含目的基因的DNA，使其产生_________________。 (二)基因表达载体的构建 —— 核心 3.将切下的目的基因片段插入质粒的切口处， 再加入适量___________，形成了一个重组 DNA分子（重组质粒） 限制酶 黏性末端 同一种限制酶 相同的黏性末端 DNA连接酶 质粒 DNA分子 限制酶处理 一个切口 两个黏性末端 两个切口 获得目的基因 DNA连接酶 重组DNA分子（重组质粒） —— 核心 同一种 (二)基因表达载体的构建 4.过程: 5.基因表达载体的组成： 复制原点+目的基因+启动子+终止子+标记基因 二、基因表达载体的构建——基因工程的核心 目的： 插入的必要元件： 使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。 它们各自的作用是什么? 目的基因+启动子+终止子+标记基因 (三)将目的基因导入受体细胞 转化 —— 方法 将目的基因导入 植物细胞 将目的基因导入 动物细胞 将目的基因导入 微生物细胞 农杆菌转化法 基因枪法 花粉管通道法 ——显微注射法 ——感受态细胞 目的基因进入_________内，并且在 受体细胞内维持_