基因工程的操作程序培训ppt课件.ppt
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1、复习回顾1、基因工程又称为?基因工程的原理是?2、基因工程中用到的工具中,“分子手术刀”是?来源是?其作用是?体现了酶的什么特性?作用部位是什么键?3、限制酶切割之后的结果是产生?从中轴线两侧切割得到的是什么末端?从中轴线处切开呢?4、获得目的基因需要切几个切口?产生几个黏性末端?切割质粒呢?5、“分子缝合针”是?根据什么分为两大类?哪两大类?这两类酶的区别是?6、DNA连接酶连接的是?DNA聚合酶连接的是?7、DNA连接酶作用于什么键?8、载体主要有哪几类?其中,最常用的是?它的本质是?9、载体必须具备的四个条件是?10、写出限制酶切割后的黏性末端。原核细胞的基因结构原核细胞的基因结构(补充
2、内容)补充内容)非编码区非编码区非编码区非编码区编码区编码区编码区上游编码区上游 编码区下游编码区下游 与与RNARNA聚合酶结合位点聚合酶结合位点启动子启动子终止子终止子不编码蛋白质。不编码蛋白质。:编码蛋白质:编码蛋白质 ,连续不间断连续不间断编码区编码区非编码区非编码区原核原核细胞细胞的的 基因基因结构结构调控遗传信息表达调控遗传信息表达,上上 游有启动子,下游有终止子游有启动子,下游有终止子真核细胞的基因结构(补充内容)真核细胞的基因结构(补充内容)编码区编码区非编码区非编码区非编码区非编码区与与RNARNA聚合酶聚合酶结合位点结合位点内含子内含子 外显子外显子 启动子启动子终止子终止
3、子编码区上游编码区上游 编码区下游编码区下游 真核真核细胞细胞的的 基因基因结构结构编码区编码区非编码区非编码区外显子:能编码蛋白质的序列外显子:能编码蛋白质的序列内含子:不能编码蛋白质的序列内含子:不能编码蛋白质的序列:有调控作用有调控作用,上游有启动子,下上游有启动子,下游有终止子游有终止子非编码序列:非编码序列:包括非编码区和内含子包括非编码区和内含子 基因工程的基本操作程序主要基因工程的基本操作程序主要包括哪几个步骤?包括哪几个步骤?1 1、目的基因的获取、目的基因的获取2 2、基因表达载体的构建、基因表达载体的构建3 3、将目的基因导入受体细胞、将目的基因导入受体细胞4 4、目的基因
4、的检测与鉴定、目的基因的检测与鉴定问题问题1一:一:目的基因的获取目的基因的获取 如苏云金芽孢杆菌的抗虫基因,还有植物如苏云金芽孢杆菌的抗虫基因,还有植物的抗病(抗病毒、抗细菌)基因、种子贮藏的抗病(抗病毒、抗细菌)基因、种子贮藏蛋白的基因,以及人的胰岛素基因、干扰素蛋白的基因,以及人的胰岛素基因、干扰素基因等。基因等。1.目的基因主要是指目的基因主要是指_编码蛋白质的基因编码蛋白质的基因目的基因指的是:目的基因指的是:也可以是具有调控作用的因子也可以是具有调控作用的因子获取目的基因的常用方法有哪些获取目的基因的常用方法有哪些?1 1、从基因文库中获取、从基因文库中获取目的基因目的基因2 2、
5、利用、利用PCRPCR技术扩增技术扩增目的基因目的基因3 3、人工合成、人工合成目的基因目的基因反转录法化学合成法(一一)从基因文库中获取目的基因从基因文库中获取目的基因 将含有某种生物将含有某种生物不同基因不同基因的许多的许多DNA片断,片断,导入导入到到受体菌的群体受体菌的群体中储存,各个受体菌分别含中储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同基因,称为基因文库有这种生物的不同基因,称为基因文库1.1.基因文库概念基因文库概念2.2.基因文库类型基因文库类型基因组文库基因组文库基因组文库基因组文库部分基因文库部分基因文库部分基因文库部分基因文库(包含一种生物的包含一种生物的包含一种生物的包含一
6、种生物的所有所有所有所有基因基因基因基因)(包含一种生物的(包含一种生物的(包含一种生物的(包含一种生物的一部分一部分一部分一部分基因)基因)基因)基因)(一一)从基因文库中获取目的基因从基因文库中获取目的基因3.3.基因组文库的构建基因组文库的构建提取某种生物的全部提取某种生物的全部DNADNA用适当的用适当的 限制酶限制酶一定大小的一定大小的DNADNA片段片段将将DNADNA片段片段 与载体连接与载体连接导入受体菌中储存导入受体菌中储存基因组文库基因组文库4.cDNA4.cDNA文库的构建文库的构建提取某种生物的某器官提取某种生物的某器官或或特定特定发育时期的发育时期的mRNAmRNA单
7、链单链DNADNA双链双链cDNAcDNA片段片段重组载体重组载体与载体与载体 连接连接cDNAcDNA文库文库反(逆)转录酶反(逆)转录酶DNA DNA 聚合酶聚合酶导入受体菌导入受体菌 中储存中储存两种基因文两种基因文库库的主要区的主要区别别如下表(如下表(课课本本P10)文文库类库类型型cDNA文文库库基因基因组组文文库库文文库库大小大小小小大大基因中启基因中启动动子子无无有有基因中内含子基因中内含子无无有有基因多少基因多少部分基因部分基因全部基因全部基因物种物种间间的基因交流的基因交流可以可以部分基因可以部分基因可以总结总结1 1、概念:、概念:PCRPCR全称为全称为_,是一项在生,
8、是一项在生 物物_复制复制_的核酸合成技术的核酸合成技术 3 3、条件:、条件:2 2、原理:、原理:_多聚酶链式反应多聚酶链式反应体外体外特定特定DNA片段片段DNA双链双链复制复制(二二)利用利用PCR技术技术扩增目的基因扩增目的基因模板模板(目的基因)(目的基因)原料原料(脱氧核苷酸脱氧核苷酸)引物引物(一小段单链(一小段单链DNADNA)耐高温的耐高温的DNADNA聚合酶(聚合酶(TaqTaq酶)酶)温度控制温度控制4 4 4 4、操作前提:、操作前提:、操作前提:、操作前提:一段已知目的基因的核苷酸序列,一段已知目的基因的核苷酸序列,以便合成引物。以便合成引物。6 6、结果、结果 :
9、5 5 5 5、扩增形式:、扩增形式:、扩增形式:、扩增形式:指数形式(指数形式(指数形式(指数形式(2 2 2 2n n n n)在短时间内大量扩增目的基因在短时间内大量扩增目的基因7 7、过程:、过程:a a、变性、变性(90-9590-95):双链):双链DNADNA模板在热作模板在热作 用下,用下,_断裂,形成断裂,形成_b b、复性、复性(55-6055-60):系统温度降低,引物与):系统温度降低,引物与 DNA DNA模板结合,形成局部模板结合,形成局部_。c c、延伸、延伸(70-7570-75):在):在TaqTaq酶的作用下,从酶的作用下,从 引物开始进行碱基互补配对,合成
10、与引物开始进行碱基互补配对,合成与 模板互补的模板互补的_。氢键氢键单链单链DNA双链双链DNA链链(二二)利用利用PCRPCR技术扩增目的基因动画演示技术扩增目的基因动画演示(三)人工合成目的基因(三)人工合成目的基因反转录法:反转录法:以目的基因转录成的信使以目的基因转录成的信使RNARNA为模为模板,反转录成互补的单链板,反转录成互补的单链DNADNA,然后在,然后在酶的作用下合成双链酶的作用下合成双链DNADNA,从而获得所,从而获得所需的基因。需的基因。化学合成法化学合成法DNA合成仪合成仪推测推测推测推测合成合成前提前提:基因比较小、核苷酸序列已知基因比较小、核苷酸序列已知蛋白质蛋
11、白质蛋白质蛋白质的氨基的氨基的氨基的氨基酸顺序酸顺序酸顺序酸顺序mRNAmRNA核苷酸核苷酸核苷酸核苷酸序列序列序列序列基因基因DNA的核苷酸的核苷酸序列序列目的目的目的目的基因基因基因基因问题问题43、如果不知道目的基因的核苷酸序列,可采、如果不知道目的基因的核苷酸序列,可采用用_获取目的基因的三种方法应用获取目的基因的三种方法应用1、如果有目的基因的核苷酸序列,而且基因、如果有目的基因的核苷酸序列,而且基因比较大,可采用比较大,可采用_ 2、如果知道目的基因的序列,而且基因比较、如果知道目的基因的序列,而且基因比较小,可采用小,可采用_PCR技术扩增技术扩增化学合成法化学合成法从基因文库获
12、取的方法从基因文库获取的方法复习回顾1、基因工程的基本操作程序的四个步骤是?核心是?2、目的基因指的是什么基因?3、获取目的基因常用的三种方法是?其中人工合成法又包括哪两种?4、基因文库包括哪两类?5、PCR的原理是?PCR全称是?PCR扩增过程中的解旋方式是?PCR需要的条件有?6、基因表达载体的构建的目的是?7、一个基因表达载体的组成包括哪几部分?8、标记基因的作用是?9、启动子,终止子的位置,作用?起始密码子,终止密码子呢?二:基因表达载体的构建二:基因表达载体的构建基因工程的基因工程的核心核心1 1目的:目的:使目的基因在受体细胞中使目的基因在受体细胞中稳定存在稳定存在,并,并且可以且
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