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1、关于基因工程的基本操作步骤(2)第1页，讲稿共44张，创作于星期日我们身边到底有哪些转基因食品？我们身边到底有哪些转基因食品？第2页，讲稿共44张，创作于星期日黄金大米黄金大米彩色玉米彩色玉米方形辣椒方形辣椒第3页，讲稿共44张，创作于星期日关于转基因：崔永元关于转基因：崔永元 PK 方舟子方舟子崔永元观点：崔永元观点：反对转基因食品反对转基因食品方舟子观点：方舟子观点：支持转基因食品支持转基因食品第4页，讲稿共44张，创作于星期日基因工程的基本操作步骤基因工程的基本操作步骤重点内容：重点内容：获得目的基因获得目的基因。目的基因与载体连接，形成目的基因与载体连接，形成重组重组DNA分子。分子。
2、将重组将重组DNA分子导入分子导入受体细胞受体细胞。筛选筛选含有目的基因的含有目的基因的受体细胞。受体细胞。目的基因的目的基因的表达和鉴定表达和鉴定。第5页，讲稿共44张，创作于星期日第6页，讲稿共44张，创作于星期日Step 1：获得目的基因获得目的基因苏云金芽孢杆菌：苏云金芽孢杆菌：Bt 毒蛋白基因毒蛋白基因目的基因：目的基因：人们感兴趣而需要的特定人们感兴趣而需要的特定基因，也叫基因，也叫外源基因外源基因。第7页，讲稿共44张，创作于星期日目的基因的序列已知目的基因的序列已知用化学方法用化学方法人工合成人工合成目的基因。目的基因。利用利用PCR技术扩增技术扩增目的基目的基因。因。逆转录法
3、逆转录法。模板、原料、酶、能量模板、原料、酶、能量第8页，讲稿共44张，创作于星期日利用利用PCR技术扩增技术扩增PCR扩增仪扩增仪由美国科学家由美国科学家Mullis于于1985年首创。年首创。第9页，讲稿共44张，创作于星期日模板的模板的双链双链DNA解旋解旋，形成单链，形成单链DNA。引物引物与单链与单链DNA互补序列互补序列配配对结合对结合Taq DNA聚合酶聚合酶从引物起始，进从引物起始，进行互补链的合成行互补链的合成多次循环多次循环，获得大量双链，获得大量双链DNA分子分子第10页，讲稿共44张，创作于星期日PCR：聚合酶链式反应：聚合酶链式反应高温变性：高温变性：95。低温退火：
4、低温退火：55。适温延伸：适温延伸：72。第11页，讲稿共44张，创作于星期日目的基因的序列未知目的基因的序列未知方法：从基因文库中获取目的基因。方法：从基因文库中获取目的基因。基因文库：基因文库：将含有某种生物不同基因的将含有某种生物不同基因的许多许多DNA片片段段，与，与载体连接载体连接后，导入后，导入受体菌受体菌的群体中储存。的群体中储存。逆转录逆转录第12页，讲稿共44张，创作于星期日基因组文库基因组文库 VS cDNA文库文库基因组文库基因组文库第13页，讲稿共44张，创作于星期日基因组文库：基因组文库：一种生物的一种生物的全部基因全部基因（国家图书馆）。（国家图书馆）。cDNA文库
5、：文库：一种生物的一种生物的部分基因部分基因（市图书馆）。（市图书馆）。第14页，讲稿共44张，创作于星期日Step 2：目的基因与载体连接目的基因与载体连接形成重组形成重组DNA分子分子第15页，讲稿共44张，创作于星期日用用同一种同一种限制性核酸内切酶分别切割限制性核酸内切酶分别切割目的基因目的基因和和载体质粒，载体质粒，产产生生相同的粘性末端相同的粘性末端。质粒质粒目的基因目的基因切口切口第16页，讲稿共44张，创作于星期日用用DNA连接酶连接酶将目的基因和载体连接在一起，形成将目的基因和载体连接在一起，形成重组重组DNA分子分子。第17页，讲稿共44张，创作于星期日形成的重组形成的重组
6、DNA分子可能有多种情况分子可能有多种情况先切割后连接先切割后连接目的基因目的基因目的基因目的基因目的基因目的基因质粒质粒质粒质粒质粒质粒重组质粒重组质粒第18页，讲稿共44张，创作于星期日基因表达载体的构建基因表达载体的构建插入基因插入基因抗生素抗性基因抗生素抗性基因标记基因的用途：标记基因的用途：筛选含有目的基因的受体细胞。筛选含有目的基因的受体细胞。第19页，讲稿共44张，创作于星期日Step 3：将重组将重组DNA导入受体细胞导入受体细胞导入导入(转化）转化）扩增扩增大肠杆菌大肠杆菌基因工程中常用的受体细胞有：基因工程中常用的受体细胞有：大肠细菌、大肠细菌、枯草杆菌枯草杆菌、酵母菌酵母
7、菌和和动植物细胞动植物细胞等。等。第20页，讲稿共44张，创作于星期日（1）将目的基因导入植物细胞）将目的基因导入植物细胞农杆菌转化法：农杆菌转化法：农杆菌中的农杆菌中的Ti质粒上的质粒上的TDNA可转移到受体细可转移到受体细胞，并整合到其胞，并整合到其染色体的染色体的DNA上。上。适用于双子叶植物和裸子植物适用于双子叶植物和裸子植物第21页，讲稿共44张，创作于星期日转转BT抗虫棉抗虫棉方法：方法：将目的基因插入到将目的基因插入到Ti质粒的质粒的TDNA上上农杆菌农杆菌导入植导入植物细胞物细胞整合到受体细胞的染色体整合到受体细胞的染色体DNA上上表达表达。第22页，讲稿共44张，创作于星期日
8、基因枪法和花粉管通道法基因枪法和花粉管通道法适用于单子叶植物适用于单子叶植物适用于被子植物适用于被子植物第23页，讲稿共44张，创作于星期日（2）将目的基因导入动物细胞）将目的基因导入动物细胞显微注射技术显微注射技术第24页，讲稿共44张，创作于星期日（3）将目的基因导入微生物细胞）将目的基因导入微生物细胞感受态细胞法：感受态细胞法：用用CaCl2处理处理大肠杆菌，增加细菌大肠杆菌，增加细菌细胞壁细胞壁的通透性的通透性，使含有目的基因，使含有目的基因的重组质粒进入的重组质粒进入宿主细胞宿主细胞。转化转化繁殖繁殖感受态细胞易于吸收外源感受态细胞易于吸收外源DNA第25页，讲稿共44张，创作于星期
9、日Step 4：筛选含有目的基因的受体细胞筛选含有目的基因的受体细胞方法：方法：利用标记基因利用标记基因（抗生素抗性基因抗生素抗性基因）进行筛选。进行筛选。第26页，讲稿共44张，创作于星期日Step 5：目的基因的表达和鉴定目的基因的表达和鉴定第27页，讲稿共44张，创作于星期日分子杂交技术分子杂交技术方法：方法：DNADNA杂交，杂交，DNARNA杂交；抗原杂交；抗原抗体杂交。抗体杂交。第28页，讲稿共44张，创作于星期日个体生物学水平鉴定个体生物学水平鉴定抗虫或抗病的接种实验。抗虫或抗病的接种实验。第29页，讲稿共44张，创作于星期日第30页，讲稿共44张，创作于星期日剪切剪切拼接拼接导
10、入导入筛选筛选表达表达第31页，讲稿共44张，创作于星期日第32页，讲稿共44张，创作于星期日例题：例题：如下图所示，两个如下图所示，两个核酸片段核酸片段在适宜的条件下，经在适宜的条件下，经X酶的催化酶的催化作用，发生下述变化，则作用，发生下述变化，则X酶是（酶是（）A.DNA连接酶连接酶 B.RNA聚合酶聚合酶 C.DNA聚合酶聚合酶 D.限制酶限制酶第33页，讲稿共44张，创作于星期日例题：例题：基因工程基因工程是在是在DNA分子水平上进行设计施工的。分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对碱基互补配对的步骤是的步骤是（）A.人工合
11、成目的基因人工合成目的基因 B.目的基因与运载体结合目的基因与运载体结合C.将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞 D.目的基因的检测和表达目的基因的检测和表达第34页，讲稿共44张，创作于星期日第35页，讲稿共44张，创作于星期日一、基因工程与遗传育种一、基因工程与遗传育种抗虫棉：抗虫棉：将苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因导入棉花细胞。将苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因导入棉花细胞。第36页，讲稿共44张，创作于星期日优点：优点：定向改造生物的遗传性状定向改造生物的遗传性状，克服远缘杂交不亲和的生克服远缘杂交不亲和的生殖障碍。殖障碍。缺点：缺点：操作复杂，难度大操作复杂，难度大，转基因生物和转基因
12、食品存在安全，转基因生物和转基因食品存在安全性问题。性问题。基因工程的优缺点基因工程的优缺点第37页，讲稿共44张，创作于星期日用基因工程培育成功的用基因工程培育成功的“超级细菌超级细菌”能分解能分解石油中的多种烃类化合物石油中的多种烃类化合物，还能吞食转化汞和镉等重金属，分解还能吞食转化汞和镉等重金属，分解DDT等毒害物质。等毒害物质。二、基因工程与环境保护二、基因工程与环境保护第38页，讲稿共44张，创作于星期日三、基因工程与疾病治疗三、基因工程与疾病治疗1978年年科学家将合成的科学家将合成的人胰岛素基因导入大肠杆菌人胰岛素基因导入大肠杆菌，每，每1000 L培养液培养液就能产生就能产生
13、100 g胰岛素胰岛素，使其价格降低了，使其价格降低了30%50%。1g 胰岛素胰岛素/100kg 猪胰腺猪胰腺第39页，讲稿共44张，创作于星期日例题：例题：下列有关基因工程操作的叙述中，正确的是下列有关基因工程操作的叙述中，正确的是（）A.用用同种限制酶同种限制酶切割载体与目的基因可获得切割载体与目的基因可获得相同的黏性末端相同的黏性末端B.以以蛋白质的氨基酸序列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为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列序列相同相同C.检测到受体细胞含有检测到受体细胞含有目的基因目的基因就标志着基因工程操作的成功就标志着基因工程操作的成功D.用含用含抗生素抗
14、性基因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的质粒作为载体是因为其抗性基因便于与外源基因连接外源基因连接第40页，讲稿共44张，创作于星期日例题例题：（：（2012浙江）浙江）天然的天然的玫瑰玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因蓝色色素合成的基因B，而开，而开蓝色花的矮牵牛蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的中存在序列已知的基因基因B。现用基因工程技术。现用基因工程技术培育蓝玫瑰培育蓝玫瑰，下列操作正确的是（，下列操作正确的是（）A.提取矮牵牛蓝色花的提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经，经逆转录逆转录获得互补的获得互补的DNA，再，再扩扩增增基因基因
15、BB.利用利用限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的从开蓝色花矮牵牛的基因文库基因文库中获取基中获取基因因BC.利用利用DNA聚合酶聚合酶将基因将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞与质粒连接后导入玫瑰细胞D.将基因将基因B直接导入直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞第41页，讲稿共44张，创作于星期日例题：例题：如图表示利用如图表示利用农杆菌转化法获农杆菌转化法获得某种得某种转基因植物转基因植物的部分操作的部分操作步骤。以下说法步骤。以下说法错误错误的是（的是（）A.利用含有利用含有四环素的培养基可四环素的培养基可将含将含的细菌筛选出来的细菌筛选出来
16、B.是是农杆菌农杆菌，通过步骤，通过步骤将目的基因导入植株将目的基因导入植株C.可与可与多个核糖体多个核糖体结合，并可以同时翻译出结合，并可以同时翻译出多种蛋白质多种蛋白质D.过程的完成需要过程的完成需要限制酶和限制酶和DNA连接酶连接酶的参与的参与第42页，讲稿共44张，创作于星期日例题：（例题：（2015重庆）重庆）下列有关下列有关人胰岛素基因表达载体人胰岛素基因表达载体的叙述，正的叙述，正确的是（确的是（）A.表达载体中的胰岛素基因可通过表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞人肝细胞mRNA反转录反转录获得获得B.表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原（起）复制原（起）点点C.借助借助抗生素抗性基因抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来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启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用均在胰岛素基因的转录中起作用第43页，讲稿共44张，创作于星期日感谢大家观看第44页，讲稿共44张，创作于星期日