1.2《基因工程的基本操作程序》ppt(新人教版选修3)
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是一项生物体外复制特定DNA片段的 核酸合成技术。通过此技术，可获取大
量的目的基因。
第13页，共44页。
条件：
模板DNA( 需含有目的基因 )
四种脱氧核苷酸(dNTP)
热稳定DNA聚合酶(Taq酶） 一对引物： 两段寡核苷酸序列：与目的基因的起
始段互补
前提： 一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据 这一序列合成引物
过程：
Ca2+处理
大肠杆菌
感受态细 胞
表达载体与 感受态细胞
混合
感受态细胞 吸收DNA
第32页，共44页。
体1细、胞基，因原工因程是中科学家常用细菌、酵母菌等微生物B作为受
A．结构简单、操作方便 B．繁殖速度快
C2、．基遗因传工物程质常含用量的少受、体简细单胞有D．性状稳定、变异D少
①大肠杆菌 ②枯草杆菌 ③支原体 ④动植物细胞
碱基互补配对
四种脱氧核苷酸
模板、能量、酶
解旋 DNA在高温下变性解旋
不 方式
同 场所
体外复制
点 酶 热稳定的DNA聚合酶
解旋酶催化
细胞核内
细胞内的DNA聚合酶
结果 大量的DNA片段
形成整个DNA分子
第18页，共44页。
（3） 人工合成
——根据已知的氨基酸序列合成DNA
蛋白质的氨基酸序列 推测
mRNA的核苷酸序列 推测
做法正确的是
C
①将毒素蛋白质注射到棉受精卵中 ②将编码毒素蛋白的
DNA序列注射到棉受精卵中 ③将编码毒素蛋白的DNA序列
与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵中 ④将编
码毒素蛋白的DNA序列与质粒重组，导入细菌感染棉的体细
胞，再进行组织培养
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
5. 下列属于基因工程中导入目的基因方法的是
新 性 状
第28页，共44页。
（2）基因枪法
基因枪法又称微弹轰击法，是利用压缩气体产生的动力，将包裹在 金属颗粒表面的表达载体DNA打入受体细胞中，使目的基因与其整合并 表达的方法。
第29页，共44页。
（3）花粉通道法
植物花粉在柱头上萌发后，花粉管要穿过花柱直通胚囊。花 粉管通道法就是在植物受粉后，花粉形成的花粉管还未愈合前， 剪去柱头，然后，滴加DNA（含目的基因），使目的基因借助花 粉管通道进入受体细胞。
a、使目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传给子代
b、同时使目的基因能表达和发挥作用
思考：作为基因工程表达载体，只需含有目的基因就可以
完成任务吗？为什么？
第23页，共44页。
不可以。因为目的基因在表达载体中得到表达并发挥作用，还需要 有其他控制元件，如启动子、终止子和标记基因等。必须构建上述 元件的主要理由是：
不同点 相同点
原核细胞
真核细胞
编码区是 _连__续__的
编码区是间隔的、 不__连_续__的
都由能够编码蛋白质的_编__码_区__和具 有调控作用的非__编__码__区组成的
第4页，共44页。
第5页，共44页。
一、目的基因的获取
1、目的基因主要是指____编__码__蛋__白__质__的__结__构__基__因 请举出三个以上的例子
C
①农杆菌转化法 ②基因枪法 ③花粉管道法 ④显微注射法 ⑤
胚胎移植 ⑥DNA分子杂交法
A．①②③④⑤⑥ B．①②③④⑤
C．①②③④
D．①③④⑤⑥
第34页，共44页。
(四)目的基因的检测与鉴定
①导入检测：目的基因是否导入受体细胞
检测
方法—— DNA分子杂交 分
转录检测——分子杂交
子
检
②表达检测
测
翻译检测——抗原抗体杂交 法
（3）将切下的目的基因片段插入质粒的___切__口_处， 再加入适量______D_N_A_连__接，酶形成了一个重组
DNA分子（重组质粒）
第21页，共44页。
1.过程:
质粒
同种
目的基因 限制酶处理
一个切口
两个黏性末端
表
DNA连接酶 达
载
两个切口
体
获得目的基因
第22页，共44页。
2、基因表达载体的作用
化学方法人工合成
A．①②③④ B．①②③ C．②③④
D．②③
第20页，共44页。
二、基因表达载体的构建——核心
1.过程:
（1）用一定的__限__制__酶___切割 质粒，使其出现一个切口，露 出__________黏__性。末端
（2）用_同__一__种__限__制__酶切断目 的基因，使其产生_相__同__ 的_黏__性__末__端_____。
第14页，共44页。
过程：
高温变性（解旋为单链） 低温退火（引物与单链互补结合）
适温延伸（在Taq酶的作用下合成
与模板互补的DNA双链）
重复循环
第15页，共44页。
2、具体过程
第16页，共44页。
第17页，共44页。
PCR技术扩增与DNA复制的比较
PCR技术
DNA复制
相 原理 同 原料 点 条件
C
A. 打破地理隔离但不能突破生殖隔离
B. 打破生殖隔离但不能突破地理隔离 C. 完全突破地理隔离和生殖隔离
D. 部分突破地理隔离和生殖隔离
第26页，共44页。
三、将目的基因导入受体细胞
• 常用的受体细胞： 有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵
母菌和动植物细胞等。 • 将目的基因导入受体细胞的原理
（1） 生物之间进行基因交流，只有使用受体生物自身基因的启动 子才能比较有利于基因的表达； （2） 通过cDNA文库获得的目的基因没有启动子，只将编码序 列导入受体生物中无法转录；
（3） 目的基因是否导入受体生物中需要有筛选标记； （4） 为了增强目的基因的表达水平，往往还要增加一些其他调控元 件，如增强子等； （5） 有时需要确定目的基因表达的产物存在于细胞的什么部位， 往往要加上可以标识存在部位的基因（或做成目的基因与标识基因 的融合基因），如绿色荧光蛋白基因等。
A
2、下列关于基因表达载体的叙述不正确的是 A．启动子是与RNA聚合酶识别和结合的部位，是起始密码 B．启动子和终止子都是特殊结构的DNA短片段，对mRNA的 转录起调控作用
C．标记基因是为了鉴别受体细胞中是否有目的基因从而
便于筛选
D．基因表达载体的构建视受体细胞及导入方式不同而有所差 别
3、目前转基因工程可以
第9页，共44页。
基因文库的构建方法之
（1）直接分离法
提取某种生物的全部DNA 用适当的限制酶切
一定大小的DNA片段
将DNA片段与载体连接
导入受体菌中储存
基因组文库
第10页，共44页。
基因文库的构建方法之
反转录法：cDNA的合成流程图解 某种生物的单链mRNA 反（逆）转录酶
单链互补DNA
DNA聚合酶
鉴定
抗虫鉴定
抗病鉴定
个体水平的鉴定
活性鉴定等
第35页，共44页。
知识延伸——DNA分子杂交技术
该方法是根据碱基互补配对原则，把互补的双链DNA解开， 把单股的DNA小片段用同位素、荧光分子或化学发光催化剂等 进行标记，之后同被检测的DNA中的同源互补序列杂交，从而 检出所要查明的DNA或基因。
第36页，共44页。
将含有某种生物不同基因的许多DNA片 段,导入受体菌的群体中储存,各个受体菌分 别含有这种生物的不同的基因,称为基因文 库(gene library)
第8页，共44页。
基因组文库: 基因文库中包含了一种生物所有
的基因,这种基因文库叫做基因组文库.
部分基因文库: 基因文库中包含了一种生物的一部
分基因,这种基因文库叫做部分基因文库.
2、获取目的基因的常用方法
（1）从基因文库中获取 （2）利用PCR技术扩增 （3）人工合成
第6页，共44页。
(1)从基因文库中获取目的基因
什么是基因文库？基因组文库？部分基 因文库？ 如何构建基因文库？ 怎样从基因文库中得到我们所需的目的 基因？
第7页，共44页。
概念：基因文库
基因组文库 部分基因文库（如cDNA文库）
第24页，共44页。
3.基因表达载体的组成：
a、目的基因
b、启动子
c、终止子
位于基因的首端,是 mRNA结合位点
位于基因的末端,终止 转录
d、标记基因 检测目的基因是否导入受体细胞
它们有什么作用？
第25页，共44页。
1、（多选）一个基因表达载体的构建应包括
ABCD
A．目的基因 B．启动子 C．终止子 D．标记基因
第37页，共44页。
返回
1、用β-珠蛋白的DNA探针可以检测出的遗传病是
A．镰刀状细胞贫血症 B．白血病
A
C．坏血病
D．苯丙酮尿症
2、应用基因工程技术诊断疾病的过程中必须使用基因探
针才能达到检测疾病的目的。这里的基因探针是
A．用于检测疾病的医疗器械
B
B．用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子
借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。
第27页，共44页。
1、将目的基因导入植物细胞
（1）农杆菌转 化法
特点:
能感染双子叶植物和祼子植物,对单子
叶植物无感染能力
Ti质粒的T—DNA可转移至受体细胞 并整合到其染色体上
转化过程:
Ti质粒
目的基因
构建
表达
载体转入
农 杆
导入
菌
植 物 细 胞
插入
植物细胞 表达 染色DNA
A．①②③④ B．①②③ C．②③④ D．①②④
3、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.人工合成基因
B.目的基因与运载体结合
C
C.将目的基因导入受体细胞 D.目的基因的检测和表达
第33页，共44页。
4. 采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的
第1页，共44页。
原核细胞的基因结构(补充内容）
非编码区
编码区上游
启动子
编码区
非编码区 编码区下游
终止子
与RNA聚合酶结合位点
原核 细胞
的 基因 结构
编码区 ：编码蛋白质 ,连续不间断
非编码区
①不编码蛋白质。
②调控遗传信息表达,上 游有启动子，下游有终止子
第2页，共44页。
真核细胞的基因结构（补充内容）
3.利用大肠杆菌可以生产出人的胰岛素，联系前面有关细胞器功能的知识， 结合基因工程操作程序的基本思路，思考一下，若要生产人的糖蛋白，可以 用大肠杆菌吗？
有些蛋白质肽链上有共价结合的糖链，这些糖链是在内质网和高尔基 复合体上加工完成的，内质网和高尔基复合体存在于真核细胞中，大 肠杆菌不存在这两种细胞器，因此，在大肠杆菌中生产这种糖蛋白是 不可能的。
结构基因的核苷酸序列
化学合成
目的基因
第19页，共44页。
1、在已知序列信息的情况下，获取目的基因的最方
便方法是
A
A、化学合成法
B、基因组文库法
C、cDNA文库法
D、聚合酶链反应
D
2、下列获取目的基因的方法中需要模板链的是
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反转录法 ④通过DNA合成仪利用
第39页，共44页。
4.β-珠蛋白是动物血红蛋白的重要组成成分。当它的成分异常时， 动物有可能患某种疾病，如镰刀形细胞贫血症。假如让你用基因工 程的方法，使大肠杆菌生产出鼠的β-珠蛋白，想一想，应如何进 行设计？
（1）从小鼠中克隆出β-珠蛋白基因的编码序列（cDNA)。
（2）将cDNA前接上在大肠杆菌中可以适用的启动子，另外加上 抗四环素的基因，构建成一个表达载体。 （3）将表达载体导入无四环素抗性的大肠杆菌中，然后在含有四环 素的培养基上培养大肠杆菌。如果表达载体未进入大肠杆菌中，大肠 杆菌会不含有抗四环素基因而死掉；如果培养基上长出大肠杆菌菌落， 则表明β-珠蛋白基因已进入其中。
非编码区
编码区上游
编码区
非编码区 编码区下游
启动子
终止子
与RNA聚合酶
结合位点
外显子 内含子
真核细 胞的 编码区
基因结
外显子：能编码蛋白质的序列
内含子：不能编码蛋白质的序列
构
非编码区 ：有调控作用,上游有启动子，下游
有终止子
非编码序列： 包括非编码区和内含子
第3页，共44页。
原核细胞与真核细胞的基因结构比较
第30页，共44页。
2、将目的基因导入动物细胞 方法: 显微注射技术
操作程序:
提纯含目的基因 表达载体
取受精卵
显微注射
移植到子宫
受精卵发育 新性状动物
第31页，共44页。
3、将目的基因导入微生物细胞 常用法：Ca2+处理 常用菌：大肠杆菌
微生物作受体细胞原因： 繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对少
双链cDNபைடு நூலகம்片段
与载体连接 导入受体菌中储存
cDNA文库
第11页，共44页。
（3）如何从基因文库中得到所需要的基因？
依据：目的基因的有关信息。 如：基因的核苷酸序列
基因在染色体上的位置 基因的转录产物mRNA
基因翻译产物蛋白质
第12页，共44页。
（2）利用PCR技术扩增目的基因
PCR——聚合酶链式反应
C．合成β-珠蛋白的DNA
D．合成苯丙羟化酶的DNA片段
第38页，共44页。
思考与探究：
2.根据农杆菌可将目的基因导入双子叶植物的机理,你能分析出不能 导入单子叶植物的原因吗?若将一个抗病基因导入小麦中,理论上讲 你应该怎样做?
①要选择合适的农杆菌菌株，因为不是所有的农杆菌菌株都可以侵 染单子叶植物；②要加趋化和诱导的物质，一般为乙酰丁香酮等， 目的是使农杆菌向植物组织的受伤部位靠拢（趋化性）和激活农杆 菌的Vir区（诱导）的基因，使T-DNA转移并插入到染色体DNA上。
量的目的基因。
第13页，共44页。
条件：
模板DNA( 需含有目的基因 )
四种脱氧核苷酸(dNTP)
热稳定DNA聚合酶(Taq酶） 一对引物： 两段寡核苷酸序列：与目的基因的起
始段互补
前提： 一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据 这一序列合成引物
过程：
Ca2+处理
大肠杆菌
感受态细 胞
表达载体与 感受态细胞
混合
感受态细胞 吸收DNA
第32页，共44页。
体1细、胞基，因原工因程是中科学家常用细菌、酵母菌等微生物B作为受
A．结构简单、操作方便 B．繁殖速度快
C2、．基遗因传工物程质常含用量的少受、体简细单胞有D．性状稳定、变异D少
①大肠杆菌 ②枯草杆菌 ③支原体 ④动植物细胞
碱基互补配对
四种脱氧核苷酸
模板、能量、酶
解旋 DNA在高温下变性解旋
不 方式
同 场所
体外复制
点 酶 热稳定的DNA聚合酶
解旋酶催化
细胞核内
细胞内的DNA聚合酶
结果 大量的DNA片段
形成整个DNA分子
第18页，共44页。
（3） 人工合成
——根据已知的氨基酸序列合成DNA
蛋白质的氨基酸序列 推测
mRNA的核苷酸序列 推测
做法正确的是
C
①将毒素蛋白质注射到棉受精卵中 ②将编码毒素蛋白的
DNA序列注射到棉受精卵中 ③将编码毒素蛋白的DNA序列
与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵中 ④将编
码毒素蛋白的DNA序列与质粒重组，导入细菌感染棉的体细
胞，再进行组织培养
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
5. 下列属于基因工程中导入目的基因方法的是
新 性 状
第28页，共44页。
（2）基因枪法
基因枪法又称微弹轰击法，是利用压缩气体产生的动力，将包裹在 金属颗粒表面的表达载体DNA打入受体细胞中，使目的基因与其整合并 表达的方法。
第29页，共44页。
（3）花粉通道法
植物花粉在柱头上萌发后，花粉管要穿过花柱直通胚囊。花 粉管通道法就是在植物受粉后，花粉形成的花粉管还未愈合前， 剪去柱头，然后，滴加DNA（含目的基因），使目的基因借助花 粉管通道进入受体细胞。
a、使目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传给子代
b、同时使目的基因能表达和发挥作用
思考：作为基因工程表达载体，只需含有目的基因就可以
完成任务吗？为什么？
第23页，共44页。
不可以。因为目的基因在表达载体中得到表达并发挥作用，还需要 有其他控制元件，如启动子、终止子和标记基因等。必须构建上述 元件的主要理由是：
不同点 相同点
原核细胞
真核细胞
编码区是 _连__续__的
编码区是间隔的、 不__连_续__的
都由能够编码蛋白质的_编__码_区__和具 有调控作用的非__编__码__区组成的
第4页，共44页。
第5页，共44页。
一、目的基因的获取
1、目的基因主要是指____编__码__蛋__白__质__的__结__构__基__因 请举出三个以上的例子
C
①农杆菌转化法 ②基因枪法 ③花粉管道法 ④显微注射法 ⑤
胚胎移植 ⑥DNA分子杂交法
A．①②③④⑤⑥ B．①②③④⑤
C．①②③④
D．①③④⑤⑥
第34页，共44页。
(四)目的基因的检测与鉴定
①导入检测：目的基因是否导入受体细胞
检测
方法—— DNA分子杂交 分
转录检测——分子杂交
子
检
②表达检测
测
翻译检测——抗原抗体杂交 法
（3）将切下的目的基因片段插入质粒的___切__口_处， 再加入适量______D_N_A_连__接，酶形成了一个重组
DNA分子（重组质粒）
第21页，共44页。
1.过程:
质粒
同种
目的基因 限制酶处理
一个切口
两个黏性末端
表
DNA连接酶 达
载
两个切口
体
获得目的基因
第22页，共44页。
2、基因表达载体的作用
化学方法人工合成
A．①②③④ B．①②③ C．②③④
D．②③
第20页，共44页。
二、基因表达载体的构建——核心
1.过程:
（1）用一定的__限__制__酶___切割 质粒，使其出现一个切口，露 出__________黏__性。末端
（2）用_同__一__种__限__制__酶切断目 的基因，使其产生_相__同__ 的_黏__性__末__端_____。
第14页，共44页。
过程：
高温变性（解旋为单链） 低温退火（引物与单链互补结合）
适温延伸（在Taq酶的作用下合成
与模板互补的DNA双链）
重复循环
第15页，共44页。
2、具体过程
第16页，共44页。
第17页，共44页。
PCR技术扩增与DNA复制的比较
PCR技术
DNA复制
相 原理 同 原料 点 条件
C
A. 打破地理隔离但不能突破生殖隔离
B. 打破生殖隔离但不能突破地理隔离 C. 完全突破地理隔离和生殖隔离
D. 部分突破地理隔离和生殖隔离
第26页，共44页。
三、将目的基因导入受体细胞
• 常用的受体细胞： 有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵
母菌和动植物细胞等。 • 将目的基因导入受体细胞的原理
（1） 生物之间进行基因交流，只有使用受体生物自身基因的启动 子才能比较有利于基因的表达； （2） 通过cDNA文库获得的目的基因没有启动子，只将编码序 列导入受体生物中无法转录；
（3） 目的基因是否导入受体生物中需要有筛选标记； （4） 为了增强目的基因的表达水平，往往还要增加一些其他调控元 件，如增强子等； （5） 有时需要确定目的基因表达的产物存在于细胞的什么部位， 往往要加上可以标识存在部位的基因（或做成目的基因与标识基因 的融合基因），如绿色荧光蛋白基因等。
A
2、下列关于基因表达载体的叙述不正确的是 A．启动子是与RNA聚合酶识别和结合的部位，是起始密码 B．启动子和终止子都是特殊结构的DNA短片段，对mRNA的 转录起调控作用
C．标记基因是为了鉴别受体细胞中是否有目的基因从而
便于筛选
D．基因表达载体的构建视受体细胞及导入方式不同而有所差 别
3、目前转基因工程可以
第9页，共44页。
基因文库的构建方法之
（1）直接分离法
提取某种生物的全部DNA 用适当的限制酶切
一定大小的DNA片段
将DNA片段与载体连接
导入受体菌中储存
基因组文库
第10页，共44页。
基因文库的构建方法之
反转录法：cDNA的合成流程图解 某种生物的单链mRNA 反（逆）转录酶
单链互补DNA
DNA聚合酶
鉴定
抗虫鉴定
抗病鉴定
个体水平的鉴定
活性鉴定等
第35页，共44页。
知识延伸——DNA分子杂交技术
该方法是根据碱基互补配对原则，把互补的双链DNA解开， 把单股的DNA小片段用同位素、荧光分子或化学发光催化剂等 进行标记，之后同被检测的DNA中的同源互补序列杂交，从而 检出所要查明的DNA或基因。
第36页，共44页。
将含有某种生物不同基因的许多DNA片 段,导入受体菌的群体中储存,各个受体菌分 别含有这种生物的不同的基因,称为基因文 库(gene library)
第8页，共44页。
基因组文库: 基因文库中包含了一种生物所有
的基因,这种基因文库叫做基因组文库.
部分基因文库: 基因文库中包含了一种生物的一部
分基因,这种基因文库叫做部分基因文库.
2、获取目的基因的常用方法
（1）从基因文库中获取 （2）利用PCR技术扩增 （3）人工合成
第6页，共44页。
(1)从基因文库中获取目的基因
什么是基因文库？基因组文库？部分基 因文库？ 如何构建基因文库？ 怎样从基因文库中得到我们所需的目的 基因？
第7页，共44页。
概念：基因文库
基因组文库 部分基因文库（如cDNA文库）
第24页，共44页。
3.基因表达载体的组成：
a、目的基因
b、启动子
c、终止子
位于基因的首端,是 mRNA结合位点
位于基因的末端,终止 转录
d、标记基因 检测目的基因是否导入受体细胞
它们有什么作用？
第25页，共44页。
1、（多选）一个基因表达载体的构建应包括
ABCD
A．目的基因 B．启动子 C．终止子 D．标记基因
第37页，共44页。
返回
1、用β-珠蛋白的DNA探针可以检测出的遗传病是
A．镰刀状细胞贫血症 B．白血病
A
C．坏血病
D．苯丙酮尿症
2、应用基因工程技术诊断疾病的过程中必须使用基因探
针才能达到检测疾病的目的。这里的基因探针是
A．用于检测疾病的医疗器械
B
B．用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子
借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。
第27页，共44页。
1、将目的基因导入植物细胞
（1）农杆菌转 化法
特点:
能感染双子叶植物和祼子植物,对单子
叶植物无感染能力
Ti质粒的T—DNA可转移至受体细胞 并整合到其染色体上
转化过程:
Ti质粒
目的基因
构建
表达
载体转入
农 杆
导入
菌
植 物 细 胞
插入
植物细胞 表达 染色DNA
A．①②③④ B．①②③ C．②③④ D．①②④
3、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.人工合成基因
B.目的基因与运载体结合
C
C.将目的基因导入受体细胞 D.目的基因的检测和表达
第33页，共44页。
4. 采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的
第1页，共44页。
原核细胞的基因结构(补充内容）
非编码区
编码区上游
启动子
编码区
非编码区 编码区下游
终止子
与RNA聚合酶结合位点
原核 细胞
的 基因 结构
编码区 ：编码蛋白质 ,连续不间断
非编码区
①不编码蛋白质。
②调控遗传信息表达,上 游有启动子，下游有终止子
第2页，共44页。
真核细胞的基因结构（补充内容）
3.利用大肠杆菌可以生产出人的胰岛素，联系前面有关细胞器功能的知识， 结合基因工程操作程序的基本思路，思考一下，若要生产人的糖蛋白，可以 用大肠杆菌吗？
有些蛋白质肽链上有共价结合的糖链，这些糖链是在内质网和高尔基 复合体上加工完成的，内质网和高尔基复合体存在于真核细胞中，大 肠杆菌不存在这两种细胞器，因此，在大肠杆菌中生产这种糖蛋白是 不可能的。
结构基因的核苷酸序列
化学合成
目的基因
第19页，共44页。
1、在已知序列信息的情况下，获取目的基因的最方
便方法是
A
A、化学合成法
B、基因组文库法
C、cDNA文库法
D、聚合酶链反应
D
2、下列获取目的基因的方法中需要模板链的是
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反转录法 ④通过DNA合成仪利用
第39页，共44页。
4.β-珠蛋白是动物血红蛋白的重要组成成分。当它的成分异常时， 动物有可能患某种疾病，如镰刀形细胞贫血症。假如让你用基因工 程的方法，使大肠杆菌生产出鼠的β-珠蛋白，想一想，应如何进 行设计？
（1）从小鼠中克隆出β-珠蛋白基因的编码序列（cDNA)。
（2）将cDNA前接上在大肠杆菌中可以适用的启动子，另外加上 抗四环素的基因，构建成一个表达载体。 （3）将表达载体导入无四环素抗性的大肠杆菌中，然后在含有四环 素的培养基上培养大肠杆菌。如果表达载体未进入大肠杆菌中，大肠 杆菌会不含有抗四环素基因而死掉；如果培养基上长出大肠杆菌菌落， 则表明β-珠蛋白基因已进入其中。
非编码区
编码区上游
编码区
非编码区 编码区下游
启动子
终止子
与RNA聚合酶
结合位点
外显子 内含子
真核细 胞的 编码区
基因结
外显子：能编码蛋白质的序列
内含子：不能编码蛋白质的序列
构
非编码区 ：有调控作用,上游有启动子，下游
有终止子
非编码序列： 包括非编码区和内含子
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原核细胞与真核细胞的基因结构比较
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2、将目的基因导入动物细胞 方法: 显微注射技术
操作程序:
提纯含目的基因 表达载体
取受精卵
显微注射
移植到子宫
受精卵发育 新性状动物
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3、将目的基因导入微生物细胞 常用法：Ca2+处理 常用菌：大肠杆菌
微生物作受体细胞原因： 繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对少
双链cDNபைடு நூலகம்片段
与载体连接 导入受体菌中储存
cDNA文库
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（3）如何从基因文库中得到所需要的基因？
依据：目的基因的有关信息。 如：基因的核苷酸序列
基因在染色体上的位置 基因的转录产物mRNA
基因翻译产物蛋白质
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（2）利用PCR技术扩增目的基因
PCR——聚合酶链式反应
C．合成β-珠蛋白的DNA
D．合成苯丙羟化酶的DNA片段
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思考与探究：
2.根据农杆菌可将目的基因导入双子叶植物的机理,你能分析出不能 导入单子叶植物的原因吗?若将一个抗病基因导入小麦中,理论上讲 你应该怎样做?
①要选择合适的农杆菌菌株，因为不是所有的农杆菌菌株都可以侵 染单子叶植物；②要加趋化和诱导的物质，一般为乙酰丁香酮等， 目的是使农杆菌向植物组织的受伤部位靠拢（趋化性）和激活农杆 菌的Vir区（诱导）的基因，使T-DNA转移并插入到染色体DNA上。