基因工程的原理和技术

步骤一 获得目的基因
未知序列：从基因文库获得 ( DNA library )
已知序列：人工合成(反转录法) 利用PCR技术扩增
聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction)
PCR
氢键断裂，形成单链DNA。
技
术
引物与DNA模板结合，
扩
形成局部双链。
增
在酶的作用下，不断延 伸，合成双链DNA。
对目的基因进行分子水平的检测：
通过合成标准探针，利用DNA杂交技术来 进行目的基因的检测。 DNA与DNA杂交，DNA与RNA杂家
步骤五 目的基因的表达
1、通过鉴定目的基因的产物蛋白来 确定目的基因的表达。 抗原与抗体杂交
2、目的基因导入受体细胞后，受体 细胞（或受体细胞发育来的生物体） 会表现特定的性状，通过性状的观察 来确定目的基因的表达。 引入病原体
1.基因工程中常用的受体细胞有哪些？ 大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵 母菌和动植物细胞
2.导入过程如何？ 借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径 受体细胞：细菌
CaCl2
细胞壁的通透性增大
重组质粒进入受体细胞
目的基因随受体细胞的繁殖而复制
步骤四 筛选含有目的基因的受体
利用标记基因来筛选：
通过检测标记基因的有无，（或利用标记 基因体现的性状）来判断目的基因是否导 入受体细胞。
多次循环，获得大量 双链DNA分子。
利用PCR技术扩增目的基因
人工合成法
•逆转录法
目的基 因的 mRNA
逆转录
单链 DNA
合成
双链DNA（目的基因）
•根据已知氨基酸序列直接合成DNA
蛋白质 氨基酸
序列
推测
mRNA的 核苷酸
序列
推测
结构基因 的核苷酸
序列
化学 合成
目 的 基 因
•从基因文库获得
目的基因的检测与鉴定 ——检查是否成功
检测—
①检测转基因生物染色体的DNA 上是否插入了目的基因 方法—— DNA与DNA分子杂交
②检测目的基因是否转录出了mRNA 方法—— DNA与RNA分子杂交
③检测目的基因是否翻译成蛋白质 方法—— 抗原抗体杂交
鉴定—— 抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等
鸟枪法：散弹射击法
供体
细胞 限
DNA
制 酶
许多 DNA 片段
载入
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运 载 体
导入 受体 细胞
扩增
产生
特定
分 离
性状
目 的 基 因
步 骤 二 形 成 重 组 分 子
可能存在情况：目的基因 载体
DNA
DNA
步 骤 三 将 重 组
分 子 导 入 受 体 细 胞
(三)将目的基因导入受体细胞
1、将目的基因导入植物细胞的方法：农杆菌转化法
第二节 基因工程的原理和技术
温故而知新
基因工程操作的工具
限制性核酸内切酶 DNA连接酶 质粒——载体
基因工程的原理和技术 剪切 （一）获得目的基因
拼接 （二）形成重组DNA分子 导入 （三）将重组DNA分子导入受体细胞
表达
（四）目的基因的检测和表达
1、筛选含有目的基因的受体细胞 2、目的基因的表达