《基因工程的基本操作程序》).ppt

现代生物科技专题,1.2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,目的基因的表达和检测,基因工程的基本操作程序,什么叫基因？,基因有遗传效应的DNA片段。,什么叫遗传效应？,遗传效应能转录为mRNA，继而翻译为蛋白质；能转录为核糖体RNA；能转录为转运RNA。,基因工程的目的基因从供体转移到受体的基因。,与生物抗逆性相关的基因与优良品质相关的基因与生物药物和保健品相关的基因与毒物降解相关的基因与工业所需酶相关的基因具有调控作用的因子,？,1、获取目的基因的方法有哪些？2、什么叫基因文库，它包括哪些种类？3、用PCR技术扩增基因需要哪些原料？,1、人工合成,2、从基因文库中获取,3、利用PCR技术扩增,(基因比较小，序列已知),聚合酶链式反应,目的基因的获取,人工合成目的基因,DNA合成仪,基因文库的构建,1、某科研小组发现一种新的稀有植物，为了保护基因多样性的潜在价值，简述怎样构建该植物的基因组文库。,2、某科研小组在深海发现一种强抗寒的鱼类,经研究找到了其中的抗寒基因，为了储存该抗寒基因以备利用，简述怎样构建该鱼抗寒基因的cDNA文库。,RNA病毒逆转录的过程,逆转录酶,DNA聚合酶,?,为什么cDNA文库中不含启动子、内含子？,原核细胞的基因结构,编码区,非编码区,非编码区,编码区上游,编码区下游,调控遗传信息的表达(调控序列),原核细胞的基因结构,启动子.VS.起始密码/终止子.VS./终止密码,存在分子：,作用：,DNA(基因),启动/终止转录,mRNA,起始/终止翻译,mRNA中存在启动子/终止子的序列吗？,？,编码区,非编码区,非编码区,外显子(能编码蛋白质),启动子,内含子(不能编码蛋白质),真核细胞的基因结构,上游,终止子,下游,真核细胞的一个基因的编码区转录出mRNA前体，需把其中的内含子切除，外显子拼接成成熟mRNA。,(结构基因),逆转录,从基因文库获取目的基因,根据目的基因的有关信息，如：基因的已知核苷酸序列；基因的功能；基因在染色体上的位置；基因的转录产物mRNA；基因的表达产物蛋白质；,利 用 PCR技术 扩增目的基因（聚合酶链式反应）,体外扩增DNA,5,3,DNA复制的条件：模板DNA、脱氧核苷酸、解旋酶、引物酶、DNA聚合酶、DNA连接酶,PCR技术,核酸的基本单位核苷酸,核苷酸的衍生物,NDP、NTPdNDP、dNTP,5,3,DNA复制的条件：模板DNA、（dNTP）、解旋酶、引物酶、DNA聚合酶、DNA连接酶,引物,高温变性,中温延伸,低温复性,PCR,加热变性,退火复性,延伸,PCR循环,PCR技术,PCR反应体系中目的基因成指数(2n)形式扩增,?,1个DNA分子进行PCR扩增,循环4次，理论上至少需要几个引物？,细胞内复制 PCR扩增,DNA母链,4种dNTP,Taq DNA聚合酶,引物（2个snDNA）,温度控制,1）模板：2）原料：3）酶：,DNA母链,4种dNTP,解旋酶DNA聚合酶引物DNA连接酶,DNA增殖,5）特点:,半保留复制边解旋边复制,(不用DNA连接酶),半保留复制,全解旋再复制,4）能量：ATP,不加,PCR扩增仪,？,1、基因表达载体包括哪些必需组分？2、将目的基因导入植物、动物、微生物细胞的方法分别有哪些？3、目的基因的检测有哪些方法？,基因表达载体的构建,基因表达除含有目的基因外，还需要以下元件：,启动子终止子标记基因,将目的基因导入受体细胞,转化,农杆菌转化法基因枪法花粉管通道法显微注射技术感受态法,受体细胞,植物cell,动物cell,原核cell,植物肿瘤,农杆菌转化法,适用于双子叶植物裸子植物,适用于单子叶植物,基因枪法,胚珠,花药,花丝,柱头,花柱,子房壁,子房,雄蕊,雌蕊,花粉管通道法,适用于被子植物,种子植物,裸子植物,被子植物,双子叶植物,单子叶植物,:松、柏、杉,:花生、大豆、棉花,:水稻、小麦、玉米,双子叶植物网状脉,单子叶植物平行脉,显微注射技术,目的基因的表达和检测,接种实验,抗原抗体杂交法,DNA-RNA分子杂交法,DNA分子杂交法,DNA分子杂交,基因探针，是一段带有检测标记，且序列已知的，与目的基因互补的核酸序列。基因探针通过分子杂交与目的基因结合，产生杂交信号，能从浩翰的基因组中把目的基因显示出来。,？,1、制备探针有哪些方法？2、探针需带有一定的标记，可以用什么方法？3、基因探针有哪些用途？,THE END,THANK YOU!,