基因工程的基本操作程序教案資料

1、基因工程的基本操作程序ppt原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)原核細(xì)胞基因原核細(xì)胞基因編碼區(qū)（編碼序列）：能指導(dǎo)有關(guān)蛋白質(zhì)的編碼區(qū)（編碼序列）：能指導(dǎo)有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，即能夠編碼蛋白質(zhì)合成，即能夠編碼蛋白質(zhì)非編碼區(qū)（調(diào)控序列）：位于編碼區(qū)上游和非編碼區(qū)（調(diào)控序列）：位于編碼區(qū)上游和編碼區(qū)下游的編碼區(qū)下游的DNA序列，雖不序列，雖不能指導(dǎo)有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，但能指導(dǎo)有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，但有調(diào)控遺傳信息表達(dá)的核苷酸有調(diào)控遺傳信息表達(dá)的核苷酸序列，如啟動子、終止子等序列，如啟動子、終止子等原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)比較原核細(xì)胞原核細(xì)胞真核細(xì)胞真核細(xì)胞不同點(diǎn)不同點(diǎn)編碼區(qū)是編碼區(qū)是連續(xù)的連續(xù)的編碼區(qū)是間隔編碼區(qū)是間隔的、

2、不連續(xù)的的、不連續(xù)的相同點(diǎn)相同點(diǎn)都由能夠編碼蛋白質(zhì)的編都由能夠編碼蛋白質(zhì)的編碼區(qū)和具有調(diào)控作用的非碼區(qū)和具有調(diào)控作用的非編碼區(qū)組成的編碼區(qū)組成的基因的種類（1）編碼蛋白質(zhì)的基因：包括結(jié)構(gòu)基因和）編碼蛋白質(zhì)的基因：包括結(jié)構(gòu)基因和調(diào)節(jié)基因。調(diào)節(jié)基因。（2）沒有轉(zhuǎn)譯產(chǎn)物的基因：如）沒有轉(zhuǎn)譯產(chǎn)物的基因：如rRNA基因基因和和tRNA基因。基因。（3）不能轉(zhuǎn)錄的）不能轉(zhuǎn)錄的DNA片段：如操縱基因。片段：如操縱基因。啟動子與終止子 啟動子是在非編碼區(qū)內(nèi)緊靠轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)，啟動子是在非編碼區(qū)內(nèi)緊靠轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)，調(diào)控遺傳信息表達(dá)的脫氧核苷酸序列，它調(diào)控遺傳信息表達(dá)的脫氧核苷酸序列，它能引導(dǎo)能引導(dǎo)RNA聚合酶與正確的基因

3、部位結(jié)合，聚合酶與正確的基因部位結(jié)合，使轉(zhuǎn)錄從起點(diǎn)開始，沿編碼區(qū)進(jìn)行。使轉(zhuǎn)錄從起點(diǎn)開始，沿編碼區(qū)進(jìn)行。 終止子是在非編碼區(qū)內(nèi)緊靠轉(zhuǎn)錄終點(diǎn)，終止子是在非編碼區(qū)內(nèi)緊靠轉(zhuǎn)錄終點(diǎn)，調(diào)控遺傳信息表達(dá)的脫氧核苷酸序列，它調(diào)控遺傳信息表達(dá)的脫氧核苷酸序列，它能阻礙能阻礙RNA聚合酶的移動，并使其從聚合酶的移動，并使其從DNA模板鏈上脫離下來，使轉(zhuǎn)錄終止。模板鏈上脫離下來，使轉(zhuǎn)錄終止。基因工程的基本操作流程基因組文庫和部分基因文庫基因組文庫基因組文庫部分基因文庫部分基因文庫基因組文庫和部分基因文庫cDNA合成過程 n第一步，反轉(zhuǎn)錄酶以第一步，反轉(zhuǎn)錄酶以RNA為模板合成一條與為模板合成一條與RNA互互補(bǔ)的補(bǔ)的D

4、NA單鏈，形成單鏈，形成RNA-DNA雜交分子。雜交分子。n第二步，核酸酶第二步，核酸酶H使使RNA-DNA雜交分子中的雜交分子中的RNA鏈降解，使之變成單鏈的鏈降解，使之變成單鏈的DNA。n第三步，以單鏈第三步，以單鏈DNA為模板，在為模板，在DNA聚合酶的作用聚合酶的作用下合成另一條互補(bǔ)的下合成另一條互補(bǔ)的DNA鏈，形成雙鏈鏈，形成雙鏈DNA分子。分子。 利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因原理原理:DNA雙鏈復(fù)制雙鏈復(fù)制前提前提:要有一段已知要有一段已知目的基因的脫目的基因的脫氧核苷酸序列，氧核苷酸序列，以便合成引物。以便合成引物。獲取目的基因n從基因文庫中獲取從基因文庫中獲取n利用利用PCR技術(shù)

5、擴(kuò)增技術(shù)擴(kuò)增n利用化學(xué)方法人工合成利用化學(xué)方法人工合成構(gòu)建表達(dá)載體表達(dá)載體的組成表達(dá)載體的組成n目的基因目的基因n啟動子啟動子n終止子終止子1.標(biāo)記基因標(biāo)記基因基因工程載體的構(gòu)建需要考慮哪些因素 （1）基因的特點(diǎn)：如果一個來自動物的目的基因含有內(nèi)）基因的特點(diǎn)：如果一個來自動物的目的基因含有內(nèi)含子，就不能用于轉(zhuǎn)基因植物，因?yàn)閯游镏袃?nèi)含子含子，就不能用于轉(zhuǎn)基因植物，因?yàn)閯游镏袃?nèi)含子的剪接系統(tǒng)與植物的不同，植物不能將動物基因的的剪接系統(tǒng)與植物的不同，植物不能將動物基因的內(nèi)含子剪切掉，只能用該基因的內(nèi)含子剪切掉，只能用該基因的cDNA。基因的產(chǎn)?；虻漠a(chǎn)物如果是一個糖蛋白，那么該基因在原核生物細(xì)菌物如

6、果是一個糖蛋白，那么該基因在原核生物細(xì)菌中表達(dá)出來的蛋白就可能不具備天然狀態(tài)下的活性，中表達(dá)出來的蛋白就可能不具備天然狀態(tài)下的活性，因?yàn)樘堑鞍咨系奶擎準(zhǔn)窃趦?nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體上加上因?yàn)樘堑鞍咨系奶擎準(zhǔn)窃趦?nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體上加上的，而細(xì)菌無這些細(xì)胞器。的，而細(xì)菌無這些細(xì)胞器。（2）要選擇強(qiáng)啟動子或組織特異性啟動子。啟動子有強(qiáng)）要選擇強(qiáng)啟動子或組織特異性啟動子。啟動子有強(qiáng)有弱，選擇強(qiáng)啟動子可以增加轉(zhuǎn)錄活性，使基因產(chǎn)有弱，選擇強(qiáng)啟動子可以增加轉(zhuǎn)錄活性，使基因產(chǎn)物量增多。如果希望基因在生物的某個組織表達(dá)，物量增多。如果希望基因在生物的某個組織表達(dá)，如只在植物種子中表達(dá)，就要選擇種子中特異表達(dá)如只在植物種子中

7、表達(dá)，就要選擇種子中特異表達(dá)的啟動子。的啟動子。（3）要有選擇標(biāo)記基因，如抗生素基因，以便選擇出真）要有選擇標(biāo)記基因，如抗生素基因，以便選擇出真正的轉(zhuǎn)基因生物。正的轉(zhuǎn)基因生物。 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞（植物細(xì)胞）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法基因槍法基因槍法花粉管通道法花粉管通道法將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞（動物細(xì)胞）n顯微注射法顯微注射法將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞（微生物細(xì)胞）nCa2+處理處理目的基因的檢測與鑒定n檢測檢測:n是否插入目的基因是否插入目的基因n是否轉(zhuǎn)錄是否轉(zhuǎn)錄n是否翻譯是否翻譯n鑒定鑒定:n功能活性鑒定功能活性鑒定n抗性鑒定抗性鑒定分別提取什么進(jìn)行檢測歸納步驟歸納: 基因工程的基本操作程序n 獲取目的基因獲取目的基因u 從基因文庫從基因文庫u 利用利用PCRPCRu 化學(xué)方法人工合成化學(xué)方法人工合成n 構(gòu)建基因表達(dá)載體構(gòu)建基因表達(dá)載體u 目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因n