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1、2021/8/3111.1基因工程概述2021/8/3122021/8/3132021/8/314. 基因工程的概念基因工程的概念在在生物體外生物體外，通過人工，通過人工“剪切剪切”和和“拼接拼接”等方法，對生物的基等方法，對生物的基因進行因進行改造改造和和重新組合重新組合，然后導，然后導入受體細胞，并使重組基因在受入受體細胞，并使重組基因在受體細胞中表達，產生人類需要的體細胞中表達，產生人類需要的基因產物的技術?；虍a物的技術。2021/8/3152021/8/316基因操作的工具基因操作的工具進行基因操作最少需要以下三種工具：進行基因操作最少需要以下三種工具：、基因的剪刀、基因的剪刀限制性
2、內切酶（限制酶）限制性內切酶（限制酶）一種限制酶一種限制酶只能只能識別識別一種一種特定的脫氧特定的脫氧核苷酸核苷酸序列序列，并在特，并在特定的定的位點位點上將上將DNA DNA 分分子切斷。目前已發(fā)現子切斷。目前已發(fā)現的限制酶有的限制酶有5 50000多種。多種。2021/8/3171、限制性內切酶作用過程限制性核酸內切酶一種限制性內切酶只能識別一種特定的核苷酸序列一種限制性內切酶只能識別一種特定的核苷酸序列酶分布在細菌中特點特異性2021/8/318切割位點切割位點實質；實質；2個磷酸二酯鍵的斷裂個磷酸二酯鍵的斷裂 氫鍵會自然斷裂氫鍵會自然斷裂DNADNA被限制酶切斷后有兩個被限制酶切斷后有
3、兩個反向互補反向互補的的“黏黏性末端性末端”（單鏈的片段）（單鏈的片段）。被同一種限制酶切斷的。被同一種限制酶切斷的幾個幾個DNADNA具有相同的黏性末端，能夠通過互補進具有相同的黏性末端，能夠通過互補進行配對。行配對。磷酸二酯磷酸二酯鍵鍵切割位點切割位點2021/8/319、基因的針線、基因的針線DNADNA連接酶連接酶連接酶的作用是：將連接酶的作用是：將互補配對的兩互補配對的兩個黏性末端個黏性末端連接起來，使之成為一個完整連接起來，使之成為一個完整的的DNADNA分子。分子。2021/8/3110重重播播、基因的針線、基因的針線DNADNA連接酶連接酶連接酶的作用是：將連接酶的作用是：將互
4、補配對的兩互補配對的兩個黏性末端連接個黏性末端連接起來，使之成為一個完起來，使之成為一個完整的整的DNADNA分子。分子。實質：（氫鍵容易結合）實質：（氫鍵容易結合）催化形成磷酸二酯鍵催化形成磷酸二酯鍵2021/8/31112021/8/31123 3、基因的運輸工具、基因的運輸工具運載體運載體要讓一個從甲生物細胞內取出來的基因在乙生物要讓一個從甲生物細胞內取出來的基因在乙生物體內進行表達，首先得將這個基因送到乙生物的細體內進行表達，首先得將這個基因送到乙生物的細胞內去！能將目的基因送入細胞的工具就是運載體。胞內去！能將目的基因送入細胞的工具就是運載體。運載體必須同時滿足三個要運載體必須同時滿
5、足三個要求：求：含有復制原點且能保證在受含有復制原點且能保證在受體細胞中進行獨立復制的復制區(qū)；體細胞中進行獨立復制的復制區(qū)；獨特的標記基因獨特的標記基因；目的基因插；目的基因插入位點入位點。 常用的載體有質粒、常用的載體有質粒、噬菌體、動植物病毒等；噬菌體、動植物病毒等；最早用的載體是一種環(huán)狀最早用的載體是一種環(huán)狀DNADNA質粒。質粒。目目的的基基因因插插入入位位點點2021/8/31132021/8/3114目前被較廣泛提取使用目前被較廣泛提取使用的目的基因有：的目的基因有： 蘇蘇云金桿菌抗蟲基因、人云金桿菌抗蟲基因、人胰島素基因、人干擾素胰島素基因、人干擾素基因、種子貯藏蛋白基基因、種子
6、貯藏蛋白基因、植物抗病基因等。因、植物抗病基因等?；虿僮鞯幕静襟E基因操作的基本步驟( (一）提取目的基因一）提取目的基因將將需要的基因從需要的基因從供體供體生生物的物的細胞細胞內提取出來。內提取出來。供體生物細胞供體生物細胞取出取出DNADNA用限制酶剪去用限制酶剪去多余部分多余部分目的基因目的基因限制酶限制酶2021/8/3115提取目的基因的方法提取目的基因的方法直接分離基因直接分離基因( (從基因文庫中獲?。幕蛭膸熘蝎@取）鳥槍法鳥槍法將供體生物的將供體生物的DNADNA用限制酶切割為許多片段，再用運用限制酶切割為許多片段，再用運載體將這些片段都運載到受體生物的不同細胞中去。只載體
7、將這些片段都運載到受體生物的不同細胞中去。只要有一個細胞獲得了需要的目的基因并得以表達，基因要有一個細胞獲得了需要的目的基因并得以表達，基因工程就算成功了。工程就算成功了。該法最大的缺點是帶有很大的盲目性，工作量大，成該法最大的缺點是帶有很大的盲目性，工作量大，成功率低。且不能將真核生物的基因轉移到原核生物中去。功率低。且不能將真核生物的基因轉移到原核生物中去。人工合成人工合成有有兩種方法：兩種方法： 直接合成法直接合成法：根據蛋白質的氨基酸順序推算出：根據蛋白質的氨基酸順序推算出信使信使RNARNA核苷酸順序，再據此推算出基因核苷酸順序，再據此推算出基因DNADNA的脫的脫氧核苷酸順序。用游
8、離脫氧核苷酸直接合成相應氧核苷酸順序。用游離脫氧核苷酸直接合成相應的基因。的基因。2021/8/3116DNADNA合成儀合成儀（3 3）利用）利用PCRPCR技術擴增目技術擴增目的基因的基因 逆轉錄法逆轉錄法：以信使：以信使RNARNA為模板，在逆轉錄酶的作用下為模板，在逆轉錄酶的作用下將脫氧核苷酸合成合成將脫氧核苷酸合成合成DNA(DNA(基因基因) )。2021/8/3117質粒質粒DNADNA分子分子限制酶處理限制酶處理一個切口一個切口兩個黏性末端兩個黏性末端兩個切口兩個切口獲得目的基因獲得目的基因DNADNA連接酶連接酶重組重組DNADNA分子（重組質粒）分子（重組質粒）同一種同一種
9、( (二二) )構建基因表達載體構建基因表達載體4.4.過程過程: :2021/8/3118( (三三) )將目的基因導入受體細胞將目的基因導入受體細胞轉化轉化 方法方法將目的基因導入將目的基因導入植物植物細胞細胞將目的基因導入將目的基因導入動物動物細胞細胞將目的基因導入將目的基因導入微生物細胞微生物細胞農桿菌轉化法農桿菌轉化法基因槍法基因槍法花粉管通道法花粉管通道法顯微注射法顯微注射法感受態(tài)細胞感受態(tài)細胞目的基因進入目的基因進入_內，并且在內，并且在 受體細胞內維持受體細胞內維持_和和_的過程的過程受體細胞受體細胞穩(wěn)定穩(wěn)定表達表達2021/8/3119( (四四) )目的基因的檢測與鑒定目的基因的檢測與鑒定檢查是否成功檢查是否成功檢測檢測個體水平鑒個體水平鑒定定檢測轉基因生物染色體的檢測轉基因生物染色體的DNA DNA 上是否插入了目的基因上是否插入了目的基因檢測目的基因是否轉錄出了檢測目的基因是否轉錄出了mRNAmRNA檢測目的基因是否翻譯成蛋白質檢測目的基因是否翻譯成蛋白質抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等方法方法方法方法方法方法DNADNA分子雜交分子雜交分子雜交分子雜交抗原抗原- -抗體雜交抗體雜交部分資料從網絡收集整理而來，供大家參考，感謝您的關注！
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