讲基因工程操作程序通用课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,讲基因工程操作程序课件,目的基因的检测与鉴定,基因工程的基本操作程序的步骤：,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,阅读与思考,1,、什么是目的基因？,2,、获取目的基因的方法有哪些？其操作过程分别是怎样的？,一、目的基因的获取,1,、目的基因概念：,主要指的是,编码蛋白质的结构基因。,也可以是一些具有调控作用的因子。,2,、目的基因获取方法：,从,基因文库,中获取目的基因,利用,PCR,技术,扩增目的基因,化学方法直接,人工合成,从,基因文库,中获取目的基因,基因文库：,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,（如,cDNA,文库）,基因文库的构建过程,基因组文库,限制酶,供体细胞的,全部,DNA,大量,DNA,片段,拼接到载体上,导入受体细胞扩增,基因文库的构建过程,mRNA,单链,DNA,双链,DNA,逆转录,cDNA,文库,如何从基因文库中找到所需要的基因？,依据目的基因的有关信息。,如：根据基因的核苷酸序列,基因在染色体上的位置,基因的转录产物,mRNA,基因翻译产物蛋白质等特性。,从,基因文库,中获取目的基因,利用,PCR,技术,扩增目的基因,PCR,的全称：,聚合酶链式反应,PCR,的原理：,DNA,复制,PCR技术扩增目的基因,的前提条件：,要有一段已知的目的基因的核苷酸序列。,模板,原料,引物,酶,控制温度,利用,PCR,技术,扩增目的基因,目的基因,DNA,四种脱氧核苷酸,如单链,DNA,分子片段,耐热的,DNA,聚合酶,PCR,仪自动调控,PCR,的条件：,PCR,的过程：,利用,PCR,技术,扩增目的基因,变性,(90-95),复性,(55-60),(,退火）,延伸,(70-75),用化学方法直接,人工合成,条件：,基因较小，核苷酸序列已知。,二、基因表达载体的构建,核心,用切目的基因相同的限制性内切酶切割质粒,二、基因表达载体的构建,核心,二、基因表达载体的构建,核心,目的基因,二、基因表达载体的构建,核心,1,、基因表达载体的组成,目的基因,启动子,:,终止子,:,标记基因、复制原点等,一段有特殊结构的,DNA,片段,。,位于基因的首端。,一段有特殊结构的,DNA,片段,。,位于基因的尾端。,启动子的作用：,二、基因表达载体的构建,核心,终止子作用：,使转录在所需要的地方停止,。,标记基因作用：,是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基 因，从而将有目的基因的细胞筛选出来，如青霉素基因。,是,RNA,聚合酶识别和结合的部位,，有了它才能驱动基因转录出,mRNA,，最终获得蛋白质。,二、基因表达载体的构建,核心,2,、基因表达载体的构建目的：,a.,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。,b.,使目的基因能够表达和发挥作用。,三、目的基因导入受体细胞,1,、什么是转化？,2,、目的基因导入植物细胞常用的方法是什么？具体过程是怎样的？,3,、目的基因导入动物细胞常用的方法是什么？基本操作程序是怎样的？,4,、目的基因导入大肠杆菌的方法是怎样的？钙离子有什么作用？,转化,目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内,维持稳定和表达,的过程。,三、目的基因导入受体细胞,1.,目的基因导入植物细胞,常用的方法,:,农杆菌转化法、,基因枪法、花粉 管通道法,农杆菌的特点,:,a.,易感染双子叶植物和祼子植物。,b.,具有趋化性。,c.Ti,质粒上的,T-DNA,可转移到受体细胞，并整合到受体细胞染色体的,DNA,上,三、目的基因导入受体细胞,三、目的基因导入受体细胞,1.,目的基因导入植物细胞,农杆菌转化法的导入过程,:,构建基因表达载体,转入,农杆菌,植物细胞,导入,稳定维持和表达,.,目的基因导入动物细胞,常用的方法,:,显微注射技术,操作程序：,三、目的基因导入受体细胞,a.,先提纯含目的基因的表达载体,b.,从动物体内取出卵,(,受精卵）,c.,显微注射仪进行显微注射,d.,将含目的基因的受精卵移植到输卵管或子宫中发育成新个体,3.,目的基因导入微生物细胞,原核生物的特点,:,繁殖快，多为单细胞，遗传物质相对较少。,大肠杆菌的转化过程,:,用,Ca,2+,处理细胞,增加细胞壁的透性，与细胞膜无关,三、目的基因导入受体细胞,感受态细胞,重组表达载体,DNA,分子与感受态细胞混合,感受态细胞吸收,DNA,分子,四、目的基因的检测与鉴定,1,、导入目的基因后需要检测哪些方面？各采取什么方法？,2,、什么是,DNA,分子探针？检测时的,DNA,探针通过什么原理来检测目的基因和相应的,mRNA,？,3,、利用抗体抗原杂交检测的原理是什么？,1.,目的基因是否插入受体细胞染色体的,DNA,上,目的基因的检测内容和方法,检测方法,:,DNA,分子杂交技术,DNA,探针：,用放射性同位素等作标记的含有目的基因的,DNA,片段。,四、目的基因的检测与鉴定,DNA,分子杂交技术,基因探针：核酸分子探针是指特定的已知核酸片段，能与互补核酸序列退火杂交，用于对待测核酸样品中特定基因顺序的探测。,满足：（,1,）必须是单链，（,2,）带有容易被检测出来的标记物。,2.,目的基因是否转录出,mRNA,目的基因的检测内容和方法,检测方法,:,分子杂交技术,用,DNA,探针与,mRNA,杂交。,四、目的基因的检测与鉴定,目的基因的检测内容和方法,检测方法,:,抗原,抗体杂交,3.,目的基因是否翻译出蛋白质,四、目的基因的检测与鉴定,4,、个体生物学水平的鉴定,如抗虫、抗病的接种实验,四、目的基因的检测与鉴定,4,、,珠蛋白是动物血红蛋白的重要组成成分，当它的成分异常时，动物可能患某种疾病，如镰刀型细胞贫血症，假如让你用基因工程的方法使大肠杆菌生产出鼠的,珠蛋白，想一想，应该如何设计？,思考与探究,