选修三1.2基因工程的基本操作程序课件讲述.ppt

1.2 基因工程的基本操作程序 2017-4-9 1 原核细胞的基因结构 非编码区 非编码区 编码区 编码区上游 编码区下游 与RNA聚合酶结合位点 启动子 终止子 编码区： 能转录，编码蛋白质 非编码区： 不编码蛋白质,能调控遗传信息表达 2017-4-9 2 真核细胞的基因结构 编码区 非编码区 非编码区 启动子 终止子 编码区上游 编码区下游 内含子 外显子 与RNA聚合酶结合位点 编码区： 非编码区： 外显子： 内含子： 能编码蛋白质的序列 不能编码蛋白质的序列 2017-4-9 3 非编码区 非编码区 编码区 RNA聚合酶结合位点 外显子 内含子 终止子 启动子 原核 真核 基因的结构 2017-4-9 4 原核细胞 真核细胞 不同点 编码区是 _____的 编码区是间隔的、_____的 相同点 都由能够编码蛋白质的______和具有调控作用的______区组成的 原核细胞与真核细胞的基因结构比较 连续 不连续 编码区 非编码 2017-4-9 5 基因工程的基本操作程序 目的基因的获取 基因表达载体的构建 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定 2017-4-9 6 目的基因主要是指______________________ 编码蛋白质的基因 目的基因的获取 即：将需要的基因从供体生物细胞内提取出来 　目前被广泛提取使用的目的基因有：苏云金杆菌抗虫基因、植物抗病基因（抗病毒、抗细菌)、人胰岛素基因等。也可以是一些具有调控作用的因子 2017-4-9 7 一、获得目的基因的方法 1. 从基因文库中获取目的基因 （1）什么是基因文库？ （2）怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因？ 基因的核苷酸序列等 2.利用PCR技术扩增目的基因 3.人工合成 含有一种生物的全部基因 含有一种生物的部分基因 根据基因的有关信息：如基因的转录产物mRNA 未知序列 基因较小已知序列 已知序列 2017-4-9 8 1.用一定的_________切割 质粒，使其出现一个切 口，露出____________。 2.用_____________切断目 的基因，使其产生_____ ____________。 —— 核心 3.将切下的目的基因片段插入质粒的______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 的黏性末端 切口 DNA连接酶 相同 2017-4-9 9 二、基因表达载体的构建 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 (二)基因表达载体的构建 4.过程: 2017-4-9 10 科学家在培育抗虫棉时，经过了许多复杂的过程和不懈的努力，才获得成功。 起初把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因插入载体质粒中，然后导入棉花的受精卵中，结果抗虫基因在棉花体内没有表达。 然后在插入抗虫基因的质粒中插入启动子(抗虫基因首端)，导入棉花受精卵，长成的棉花植株还是没有抗虫能力。科学家又在有启动子、抗虫基因的质粒中插入终止子(抗虫基因末端)，导入棉花受精卵，结果成长的植株，有了抗虫能力。 资 料: 2017-4-9 11 基因表达载体的组成： 目的：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。 2017-4-9 12 常用的受体细胞： 动植物细胞、大肠杆菌、土壤农杆菌、枯草杆菌等。 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。 转化—— 目的基因进入_________内，并且在 受体细胞内维持_____和_____的过程 受体细胞 稳定 表达 2017-4-9 13 三、将目的基因导入受体细胞 方法 导入植物细胞 导入动物细胞 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 —— 感受态细胞吸收DNA分子 (三)将目的基因导入受体细胞 2017-4-9 14 Hin d限制性酶ⅠⅡ 目的DNA Ti质粒 苏云金杆菌 构建表达载体 Bt毒素蛋白基因 DNA连接酶 知识拓展 农杆菌转化法的过程： 培养 培养 导入 含目的基因的重组Ti质粒导入农杆菌 含有氨苄青霉素 的完全培养基 不能存活 Ca2+ 处理细胞形成感受态细胞 检测 （培养不具有氨苄青霉素 抗性基因和四环素抗性积基因的农杆菌） 具有氨苄青霉素抗性基因的农杆菌 不具有氨苄青霉素 抗性基因的农杆菌 完全培养基 含有氨苄青霉素 的完全培养基 证明：目的基因已导入 存活 脱分化 组织培养 脱分化 导入植物细胞通过组织培养产生新个体 再分化 移植 个体生物学水平的鉴定 如虫吃后中毒