Transcript 二：基因工程的基本操作程序

§1.2
基因工程的基本操作程序
一、教学目标：
1.简述基因工程原理及基本操作程序。
2.尝试设计某一转基因生物的研制过程。
二、教学重点：
基因工程基本操作程序的四个步骤。
三、教学难点：
1.从基因文库中获取目的基因。
2.利用PCR技术扩增目的基因。
一、自学导引：
阅读课本P8～P15，完成《优化设计》的自学导引。
二、基因工程操作的程序包括：
①目的基因的获取；
②基因表达载体的构建；
③将目的基因导入受体细胞；
目的基因
④目的基因的检测与鉴定。
⑤原理：基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的
设计，通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物
以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物
类型和生物产品。（既是概念，又是原理）
三、基因工程操作程序：
1.第一步：获取目的基因
（1）方法：①从基因文库中获取目的基因
②利用PCR技术扩增目的基因
③人工合成目的基因
（2）比较基因、基因文库、目的基因的区别
（见《优化》P7）
（3）目的基因的扩增呈指数形式扩增（2n）
实例 1：
1、下列获取目的基因的方法中需要模板链是（ ）
A.从基因文库中获取目的基因
B.利用PCR技术扩增目的基因
C.反转录法
D.通过DNA合成仪利用化学方法人工合成
三、基因工程操作程序：
2.第二步：基因表达载体的构建（核心）
（1）目的：P11
（2）以质粒为载体，将目的基因与质粒结合的
步骤：
①用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个有黏
性末端的切口；
②用同种限制酶切断目的基因，产生相同的黏性
末端；
③将切下的目的基因片段，插入到质粒的切口处，
再加入适量DNA连接酶，使两者结合成重组质粒。
三、基因工程操作程序：
（3）基因表达载体的组成：
①目的基因：外源DNA分子的有效片段。
②启动子：一段有特殊结构的DNA片段，位于基因首
端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，
是负责驱动基因转录出mRNA的。
③终止子： 位于基因尾端，起终止转录的作用。
④标记基因： 鉴别受体细胞中是否含有目的基因，
从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
三、基因工程操作程序：
3.第三步：将目的基因导入受体细胞
（1）概念：目的基因进入受体细胞内，并且在受
体细胞内维持稳定和表达的过程，称为转化。
（2）常用的转化方法（见《优化》P6）
①导入植物细胞：农杆菌转化法、基因枪法、花粉
管通道法
操作过程：P12
②导入动物细胞：显微注射技术（最多、最有效）
操作过程：P13
③导入微生物细胞
三、基因工程操作程序：
（2）常用的转化方法（见《优化》P6）
③导入微生物细胞：
ⅰ.原核生物的特点：
ⅱ.转化过程：
思考：为什么要用Ca2＋处理细胞？
因为大肠杆菌等细菌的细胞壁成分主要是肽聚糖，
因此一般要先用Ca2＋处理，以增加细菌细胞壁的通
透性。
三、基因工程操作程序：
4.第四步：目的基因的检测与鉴定
（1）内容：
①检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的
基因（关键）
②检测目的基因是否转录出了mRNA
③检测目的基因是否翻译成蛋白质
（2）常用的技术：
①DNA分子杂交技术－－DNA与DNA杂交
②分子杂交技术－－DNA与RNA杂交
③蛋白质分子（抗原－抗体）间的杂交
四、本节小结：