基因工程的基本操作步骤.ppt

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,*,我们身边到底有哪些转基因食品？,黄金大米,彩色玉米,方形辣椒,关于转基因：崔永元 PK 方舟子,崔永元观点：,反对转基因食品,方舟子观点：,支持转基因食品,Step 1：,获得目的基因,苏云金芽孢杆菌：Bt 毒蛋白基因,目的基因：,人们感兴趣而需要的特定基因，也叫,外源基因,。,目的基因的序列已知,用化学方法,人工合成,目的基因。,利用,PCR技术扩增,目的基因。,逆转录法,。,模板、原料、酶、能量,利用PCR技术扩增,PCR扩增仪,由美国科学家Mullis于1985年首创。,模板的,双链DNA解旋,，形成单链DNA。,引物,与单链DNA互补序列,配对结合,Taq DNA聚合酶,从引物起始，进行互补链的合成,多次循环,，获得大量双链DNA分子,PCR：聚合酶链式反应,高温变性：,95。,低温退火：,55。,适温延伸：,72。,目的基因的序列未知,方法：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片段,，与,载体连接,后，导入,受体菌,的群体中储存。,逆转录,基因组文库,VS,cDNA文库,基因组文库,基因组文库：,一种生物的,全部基因,（国家图书馆）。,cDNA文库：,一种生物的,部分基因,（市图书馆）。,Step 2：,目的基因与载体连接,形成重组DNA分子,用,同一种,限制性核酸内切酶分别切割,目的基因,和,载体质粒，,产生,相同的粘性末端,。,质粒,目的基因,切口,用,DNA连接酶,将目的基因和载体连接在一起，形成,重组DNA分子,。,形成的重组DNA分子可能有多种情况,先切割后连接,目的基因-目的基因,目的基因-质粒,质粒-质粒,重组质粒,基因表达载体的构建,插入基因,抗生素抗性基因,标记基因的用途：,筛选含有目的基因的受体细胞。,Step 3：,将重组DNA导入受体细胞,导入(转化）,扩增,大肠杆菌,基因工程中常用的受体细胞有：,大肠细菌、,枯草杆菌,、,酵母菌和,动植物细胞,等。,（1）将目的基因导入植物细胞,农杆菌转化法：,农杆菌中的,Ti质粒上的T-DNA,可转移到受体细胞，并整合到其,染色体的DNA,上。,适用于双子叶植物和裸子植物,转BT抗虫棉,方法：,将目的基因插入到,Ti质粒的TDNA,上,农杆菌,导入植物细胞整合到受体细胞的染色体DNA上,表达,。,基因枪法和花粉管通道法,适用于单子叶植物,适用于被子植物,（2）将目的基因导入动物细胞,显微注射技术,（3）将目的基因导入微生物细胞,感受态细胞法：,用,CaCl,2,处理,大肠杆菌，增加细菌,细胞壁的通透性,，使含有目的基因的重组质粒进入,宿主细胞,。,转化,繁殖,感受态细胞易于吸收外源DNA,Step 4：,筛选含有目的基因的受体细胞,方法：,利用标记基因,（,抗生素抗性基因,）,进行筛选。,Step 5：,目的基因的表达和鉴定,分子杂交技术,方法：,DNA-DNA杂交，,DNA-RNA杂交；抗原-抗体杂交。,个体生物学水平鉴定,抗虫或抗病的接种实验。,剪切拼接导入筛选表达,例题：,如下图所示，两个,核酸片段,在适宜的条件下，经X酶的催化作用，发生下述变化，则X酶是（）,A.DNA连接酶 B.RNA聚合酶,C.DNA聚合酶 D.限制酶,例题：,基因工程,是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行,碱基互补配对,的步骤是（）,A.人工合成目的基因,B.目的基因与运载体结合,C.将目的基因导入受体细胞,D.目的基因的检测和表达,基因工程的应用,一、基因工程与遗传育种,抗虫棉：,将苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因导入棉花细胞。,优点：,定向改造生物的遗传性状,，,克服远缘杂交不亲和的生殖障碍。,缺点：,操作复杂，难度大,，转基因生物和转基因食品存在安全性问题。,基因工程的优缺点,用基因工程培育成功的,“超级细菌”,能分解,石油中的多种烃类化合物,，还能吞食转化汞和镉等重金属，分解DDT等毒害物质。,二、基因工程与环境保护,三、基因工程与疾病治疗,1978年,科学家将合成的,人胰岛素基因导入大肠杆菌,，每1000 L培养液就能产生,100 g胰岛素,，使其价格降低了30%-50%。,1g 胰岛素/100kg 猪胰腺,例题：,下列有关基因工程操作的叙述中，正确的是（）,A.用,同种限制酶,切割载体与目的基因可获得,相同的黏性末端,B.以,蛋白质的氨基酸序列,为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列,相同,C.检测到受体细胞含有,目的基因,就标志着基因工程操作的成功,D.用含,抗生素抗性基因,的质粒作为载体是因为其抗性基因便于与外源基因连接,例题,：（,2012浙江）,天然的,玫瑰,没有蓝色花，这是由于缺少控制,蓝色色素合成的基因B,，而开,蓝色花的矮牵牛,中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术,培育蓝玫瑰,，下列操作正确的是（）,A.提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经,逆转录,获得互补的DNA，再,扩增,基因B,B.利用,限制性核酸内切酶,从开蓝色花矮牵牛的,基因文库,中获取基因B,C.利用,DNA聚合酶,将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞,D.将基因B,直接导入,大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞,例题：,如图表示利用,农杆菌转化法获,得某种,转基因植物,的部分操作步骤。以下说法,错误,的是（）,A.利用含有,四环素的培养基可,将含的细菌筛选出来,B.是,农杆菌,，通过步骤将目的基因导入植株,C.可与,多个核糖体,结合，并可以同时翻译出,多种蛋白质,D.过程的完成需要,限制酶和DNA连接酶,的参与,例题：（2015重庆）,下列有关,人胰岛素基因表达载体,的叙述，正确的是（）,A.表达载体中的胰岛素基因可通过,人肝细胞mRNA反转录,获得,B.表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于,复制原（起）点,C.借助,抗生素抗性基因,可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来,D.,启动子和终止密码子,均在胰岛素基因的转录中起作用,