基因工程的原理和技術(shù)

第二節(jié)

基因工程的原理和技術(shù)基因工程步驟基因工程的基本操作步驟：1）獲得目的基因；2）形成重組DNA分子；3）將重組DNA分子導入受體細胞；4）篩選含有目的基因的受體細胞；5）目的基因的表達。步驟1：獲得目的基因目的基因：是人們所需要轉(zhuǎn)移或改造的基因

如人的胰島素基因、干擾素基因、白細胞介素基因、植物的抗病基因、抗蟲基因、抗除草劑基因、種子貯藏蛋白的基因等。獲得目的基因的方法：已知序列未知序列化學方法合成利用PCR技術(shù)擴增從基因文庫獲得人工合成基因的方法反轉(zhuǎn)錄法根據(jù)已知的氨基酸序列合成DNA蛋白質(zhì)的氨基酸序列mRNA的核苷酸序列結(jié)構(gòu)基因的核苷酸序列目的基因

基因DNA文庫的構(gòu)建

將總DNA經(jīng)過酶解，分離不同長短的DNA片段。包含的基因片段分別克隆在質(zhì)?；蚴删w載體上，轉(zhuǎn)入細菌或體外包裝到噬菌體顆粒上便構(gòu)成了該生物的基因文庫。循環(huán)變性退火延伸目的基因的擴增呈指數(shù)形式擴增（2n）PCR技術(shù)利用PCR技術(shù)擴增目的基因

聚合酶鏈式反應，在生物體外復制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)?？梢垣@得大量的目的基因。步驟2、重組DNA分子的形成：質(zhì)粒DNA分子同種限制酶一個切口兩個黏性末端兩個切口獲得目的基因DNA連接酶重組DNA分子（重組質(zhì)粒）GAATTCCGTAGAATTCGGATTCTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTCTTAAGGCATCTTAAGCCTAACTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG思考：目的基因、運載體質(zhì)粒經(jīng)DNA連接酶處理，可能有幾種產(chǎn)物？1、目的基因與目的基因結(jié)合；2、質(zhì)粒與質(zhì)粒結(jié)合；3、目的基因與質(zhì)粒結(jié)合。（1）常用的受體細胞：大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)桿菌、酵母菌、動植物細胞等。步驟3、將目的基因?qū)胧荏w細胞

（2）導入方法：（3）導入過程：受體細胞：細菌CaCL2細胞壁的通透性增大重組質(zhì)粒進入受體細胞目的基因隨受體細胞的繁殖而復制將目的基因?qū)胧荏w細胞將受體細胞進行擴增借鑒細菌或病毒侵染細胞的途徑將目的基因?qū)胫参锛毎r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法基因槍法將目的基因?qū)雱游锛毎@微注射技術(shù)提純基因表達載體體外顯微注射入受精卵受精卵移植①直接導入法：電擊、顯微注射、直接吸收、基因槍等方法。（1）電擊法：借助電擊儀高壓脈沖把目的基因打入宿主細胞。（2）顯微注射法：利用微量注射器在顯微鏡下直接把目的基因注入宿主細胞。（3）直接吸收法：把目的基因和宿主細胞混在一起，讓其吸收。（4）基因槍法：在金屬微粒上涂一層目的基因，然后發(fā)射到宿主細胞中。②間接導入法：常用的載體是質(zhì)粒、λ噬菌體。（1）質(zhì)粒是細菌染色體DNA以外的環(huán)狀雙鏈DNA分子，它能自我復制，也可整合到細胞染色體DNA中與其一起表達。質(zhì)粒通常還含有標記基因，這可以從細胞的表型特征來識別。（2）λ噬菌體是一種細菌病毒，其環(huán)狀雙鏈DNA可以作為目的基因的載體。步驟4、篩選含有目的基因的受體細胞

抗四環(huán)素基因重組DNA四環(huán)素生長被抑制正常生活四環(huán)素步驟5、目的基因的表達1、特定性狀的產(chǎn)生與否；2、是否產(chǎn)生特定的產(chǎn)物。DNA雜交技術(shù)思考：干擾素是一種抗病毒藥物，其化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，假如現(xiàn)在要用大腸桿菌來生產(chǎn)抗病毒干擾素，如何操作？載體質(zhì)粒外源DNA片段外源DNA插入剪切引入宿主細胞選出含有重組DNA的細胞擴增A

從人的淋巴細胞中提取干擾素基因，轉(zhuǎn)移到大腸桿菌質(zhì)粒中，再導入到其體內(nèi)。(畫圖講解)

如下圖是將人的生長激素基因?qū)爰毦鶥細胞內(nèi)制造“工程菌”示意圖基因工程的基本操作程序1、目的基因的獲取2、形成重組DNA分子3、將目的基因?qū)胧荏w細胞4、篩選含有目的基因的受體細胞（1）從基因文庫中獲取目的基因（2）利用PCR技術(shù)擴增目