生物选修三基因工程的原理和技术.pptxVIP

第一章 基因工程 第二节 基因工程的原理和技术;;一、目的基因的获取;获取目的基因的方法;2）反转录法： ;3）根据已知的氨基酸序列合成DNA法 ：;总结:如何从基因文库中得到所需要的基因？;一、目的基因的获取; ;(2)利用PCR技术扩增;⑥过程：;PCR原理;PCR原理;PCR原理;PCR原理;PCR原理;PCR原理;PCR原理;PCR原理;PCR原理;PCR原理; PCR反应曲线; PCR反应曲线;人工合成：若基因_____，核苷酸序列又 ______ ，则可用此法。;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_____ ____________。;;3、将重组DNA分子导入受体细胞;3. 不同受体细胞导入的方法不同：;农杆菌转化法 农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌，它能在自然条件下趋化性地感染大多数双子叶植物的受伤部位，并诱导产生冠瘿瘤或发状根。根癌农杆菌和发根农杆菌中细胞中分别含有Ti质粒和Ri质粒，其上有一段T-DNA，农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后，可将T-DNA插入到植物基因组中。因此，农杆菌是一种天然的植物遗传转化体系。人们将目的基因插入到经过改造的T-DNA区，借助农杆菌的感染实现外源基因向植物细胞的转移与整合，然后通过细胞和组织培养技术，再生出转基因植株。;农杆菌转化法 农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌，它能在自然条件下趋化性地感染大多数双子叶植物的受伤部位，并诱导产生冠瘿瘤或发状根。根癌农杆菌和发根农杆菌中细胞中分别含有Ti质粒和Ri质粒，其上有一段T-DNA，农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后，可将T-DNA插入到植物基因组中。因此，农杆菌是一种天然的植物遗传转化体系。人们将目的基因插入到经过改造的T-DNA区，借助农杆菌的感染实现外源基因向植物细胞的转移与整合，然后通过细胞和组织培养技术，再生出转基因植株。农杆菌介导法起初只被用于双子叶植物中，近年来，农杆菌介导转化在一些单子叶植物（尤其是水稻）中也得到了广泛应用。;基因枪法： 将直径4um的钨粉或金粉在供体DNA中浸泡，然后用基因枪将这些粒子打入细胞、组织或器官中，具有一次处理多个细胞的优点，但转化???率较低，另外这种方法也用于基因治疗和抗体制备，并已取得初步成效。这一方法是依靠一种基因枪来帮助导入外源基因。基因枪根据动力系统可分为火药引爆、高压放电和压缩气体驱动三类。其基本原理是通过动力系统将带有基因的金属颗粒（金粒或钨粒），将DNA吸附在表面，以一定的速度射进植物细胞，由于小颗粒穿透力强，故不需除去细胞壁和细胞膜而进入基因组，从而实现稳定转化的目的。它具有应用面广，方法简单，转化时间短，转化频率高，实验费用低等优点。对于农杆菌不能感染的植物，采用该方法可打破载体法的局限。基因枪的转化频率与受体种类、微弹大小、轰击压力、制止盘与金颗粒的距离、受体预处理、受体轰击后培养有直接关系。 ;花粉管通道法: 在授粉后向子房注射含目的基因的DNA溶液，利用植物在开花、受精过程中形成的花粉管通道，将外源DNA导入受精卵细胞，并进一步地被整合到受体细胞的基因组中，随着受精卵的发育而成为带转基因的新个体。该方法于80年代初期由我国学者周光宇提出，我国目前推广面积最大的转基因抗虫棉就是用花粉管通道法培育出来的。该法的最大优点是不依赖组织培养人工再生植株，技术简单，不需要装备精良的实验室，常规育种工作者易于掌握。;（2）动物细胞： 显微注射法;显微注射法: 动物转基因技术。在显微镜下，用一根极细的玻璃针(直径1～2微米)直接将DNA注射到胚胎的细胞核内，再把注射过DNA的胚胎移植到动物体内，使之发育成正常的幼仔，使用这种方法进行外源基因整合成功率约为10％ ;（3）以大肠杆菌为受体细胞： 将细菌用CaCl2处理，以增大细菌细胞 壁的通透性 感受态细胞 大肠杆菌经Ca离子处理后可摄取外源DNA,处于这种状态的细胞即感受态细胞;;通过标记基因，进行筛选和检测;检测—;核酸分子杂交技术： 具一定同源性的两条(DNA或RNA)单链在适宜的温度及离子强度等条件下, 可按碱基互补配对原则特异性地复性，形成双链;;DNA分子杂交示意图 ;检测—;　　用棉铃饲喂棉铃虫，如虫吃后中毒死亡，则说明摄入了抗虫基因并得到表达。;总结：基因工程的操作流程及要点;筛选含有目的基因的受体细胞;1为了培育节水高产品种，科学家将大麦中与抗旱节水有关的基因导入小麦，得到转基因小麦，其水分利用率提高了20%。这项技术的遗传学原理是 A．基因重组 B．基因突变 C．