四 目的基因的检测与表达产物的测定分析42页PPT
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四 目的基因的检测与表达产物的测定
基因工程的概念
基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。通俗 的说就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取 出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里， 定向的改造生物的遗传性状。
供体 细胞
目的 基因
受体 获得新 细胞 性状
基因工程基本操作的四个步骤 1、目的基因的获取 2、基因表达载体的构建 3、将表达载体导入受体细胞
从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体（对抗进 行同位素标记）进行抗原——抗体杂交；如果出现杂 交带，表明目的基因已形成蛋白质产品。
2.形态检测:检测转基因生物是否表达出相应的性状 ——目标性状或标记基因的性状
如：一个抗虫或抗病的目的基因导入植物细胞后， 是否具有了抗虫或抗病特性，需要做抗虫或抗病的 接种实验，观察害虫的存活情况或植物的患病情况 以确定是否具有抗性及抗性的程度。
思考与探究
1.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。
2.基因表达载体的组成
启动子 终止子
目的基因 标记基因
复制原点
基因工程的概念
把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放 到另一种生物的细胞里，定向的改造生物的遗传性状。
供体 细胞
目的 基因 的获 得
基因 表达 载体 的构 建
将目 的基 因导 入受 体细 胞
筛选 含有 目的 基因 的受 体细 胞
归纳: 基因工程的基本操作程序
1. 获取目的基因
从基因文库 利用PCR技术 人工合成
2. 构建基因表达载体
目的基因、启动子、终止子、标记基因、复制原点
3. 将目的基因导入受体细胞
农杆菌转化法、花粉管通道法、基因枪法；显微注 射法；氯化钙法
4. 目的基因的检测与鉴定
检测：是否插入、转录、翻译、个体水平的检测
目的 基因 在受 体细 胞中 是否 转录
是否 翻译 出相 应的 蛋白 质
获得新 性状
1.检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因 这是目的基因能否在真核生物中稳定遗传的关键。 ——DNA分子杂交
检测方法是：采用DNA分子杂交技术。先将转基因生物 的基因组提取出来；把目的基因的DNA片段用放射性同 位素作标记做成探针；使探针与基因组DNA杂交，如果 出现杂交带，就表明目的基因已插入染色体DNA中。
2.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？
（2019福建）32．现代生物科技专题 肺细胞中的let-7基因表达减弱，癌基因RAS表达增强，会引 发肺癌。研究人员利用基因工程技术将let-7基因导入肺癌细 胞实现表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技 术基本流程如图１。
4、目的基因的检测与鉴定
为什么非要有载体和目的基因一同进入受体细胞呢？
研究发现，单个基因或DNA片段导入另一生 物体的细胞后，往往会被细胞内的防御系统消 灭掉，这样就大大降低了目的基因的表达效率； 如果把目的基因包装一下，就很容易逃过受体 细胞的防御系统，免遭“灭顶之灾”。
基因工程：把一种生物的某种基因提取出来，加以 修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向的改造生 物的遗传性状。
又如：有的基因工程产品需要与天然产品的功能 进行活性比较，以确定转基因产品的功能中否与天然 产品相同，甚至超过天然产品。
目的基因的检测与鉴定 ——检查是否成功
①检测转基因生物染色体的DNA上是否插 入了目的基因 ——DNA分子杂交
1.分子检测 ②检测目的基因是否转录出了mRNA ——分子杂交
③检测目的基因是否翻译成蛋白质 ——抗原-抗体杂交
两种生物的互补的DNA单链能够在一定条件下结合成双链。 即能够进行杂交。这种结合是特异的，即严格按照碱基互补 配对进行。因此，当用探针与转基因生物的目的基因杂交时， 如果出现杂交带（用特殊的显影装置能看到），则说明目的 基因已经插入受体细胞的染色体DNA中。
基因探针：
是一小段单链的DNA或RNA,带有放射性同位素标记， 并能与目的基因的一条链碱基互补配对
2.形态检测:检测转基因生物是否表达出相应的性状 ——目标性状或标记基因的性状
归纳步骤
①检测转基Βιβλιοθήκη Baidu生物染色体的DNA 上是否插入了目的基因
DNA与DNA杂交
②检测目的基因是否转录出了mRNA
DNA与RNA杂交 ③检测目的基因是否翻译成蛋白质
抗原抗体杂交
检测抗虫棉是否翻译出毒蛋白：从苏云金芽孢杆菌中提取毒蛋白， 注入某种动物体内，从动物的血清中分离出相应的抗体，并用荧 光标记该抗体，然后用标记的抗体与抗虫棉的细胞提取液混合， 如出现杂交带，则表明抗虫基因已经在棉花细胞中表达。
前面三个步骤完成后，在全部的受体细胞中，真正能够 摄入重组DNA分子的受体细胞是很少的。因此，必须通 过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检 测。
检测的方法有很多种，例如，大肠杆菌的某种质粒
具有青霉素抗性基因，当这种质粒与外源DNA组合在一
起形成重组质粒，并被转入受体细胞后，就可以根据受
2.检测目的基因是否转录出了mRNA
这是检测目的基因是否发挥功能作用的第一步。 ——分子杂交
采用DNA与RNA分子杂交技术。从转基因生物中提取出 mRNA，把目的基因的DNA片段用放射性同位素作标记做 成探针；使探针与mRNA杂交，如果出现杂交带，就表 明目的基因转录出了mRNA。
3.检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交
体细胞是否具有青霉素抗性来判断受体细胞是否获得了
目的基因。重组DNA分子进入受体细胞后，受体细胞必
须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过
程。
标记基因的作用在于便于检测目的基因的情况。 因为标记基因和目的基因同位于运载体上，要导入都 导入，要表达则都会表达。一般标记基因的DNA序列是 已知的，若选用抗氨苄青霉素基因，则可在目的基因 导入后用氨苄青霉素来处理受体细胞，若无异常，则 抗氨苄青霉素已合成，说明基因已得到表达。
基因工程的概念
基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。通俗 的说就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取 出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里， 定向的改造生物的遗传性状。
供体 细胞
目的 基因
受体 获得新 细胞 性状
基因工程基本操作的四个步骤 1、目的基因的获取 2、基因表达载体的构建 3、将表达载体导入受体细胞
从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体（对抗进 行同位素标记）进行抗原——抗体杂交；如果出现杂 交带，表明目的基因已形成蛋白质产品。
2.形态检测:检测转基因生物是否表达出相应的性状 ——目标性状或标记基因的性状
如：一个抗虫或抗病的目的基因导入植物细胞后， 是否具有了抗虫或抗病特性，需要做抗虫或抗病的 接种实验，观察害虫的存活情况或植物的患病情况 以确定是否具有抗性及抗性的程度。
思考与探究
1.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。
2.基因表达载体的组成
启动子 终止子
目的基因 标记基因
复制原点
基因工程的概念
把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放 到另一种生物的细胞里，定向的改造生物的遗传性状。
供体 细胞
目的 基因 的获 得
基因 表达 载体 的构 建
将目 的基 因导 入受 体细 胞
筛选 含有 目的 基因 的受 体细 胞
归纳: 基因工程的基本操作程序
1. 获取目的基因
从基因文库 利用PCR技术 人工合成
2. 构建基因表达载体
目的基因、启动子、终止子、标记基因、复制原点
3. 将目的基因导入受体细胞
农杆菌转化法、花粉管通道法、基因枪法；显微注 射法；氯化钙法
4. 目的基因的检测与鉴定
检测：是否插入、转录、翻译、个体水平的检测
目的 基因 在受 体细 胞中 是否 转录
是否 翻译 出相 应的 蛋白 质
获得新 性状
1.检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因 这是目的基因能否在真核生物中稳定遗传的关键。 ——DNA分子杂交
检测方法是：采用DNA分子杂交技术。先将转基因生物 的基因组提取出来；把目的基因的DNA片段用放射性同 位素作标记做成探针；使探针与基因组DNA杂交，如果 出现杂交带，就表明目的基因已插入染色体DNA中。
2.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？
（2019福建）32．现代生物科技专题 肺细胞中的let-7基因表达减弱，癌基因RAS表达增强，会引 发肺癌。研究人员利用基因工程技术将let-7基因导入肺癌细 胞实现表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技 术基本流程如图１。
4、目的基因的检测与鉴定
为什么非要有载体和目的基因一同进入受体细胞呢？
研究发现，单个基因或DNA片段导入另一生 物体的细胞后，往往会被细胞内的防御系统消 灭掉，这样就大大降低了目的基因的表达效率； 如果把目的基因包装一下，就很容易逃过受体 细胞的防御系统，免遭“灭顶之灾”。
基因工程：把一种生物的某种基因提取出来，加以 修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向的改造生 物的遗传性状。
又如：有的基因工程产品需要与天然产品的功能 进行活性比较，以确定转基因产品的功能中否与天然 产品相同，甚至超过天然产品。
目的基因的检测与鉴定 ——检查是否成功
①检测转基因生物染色体的DNA上是否插 入了目的基因 ——DNA分子杂交
1.分子检测 ②检测目的基因是否转录出了mRNA ——分子杂交
③检测目的基因是否翻译成蛋白质 ——抗原-抗体杂交
两种生物的互补的DNA单链能够在一定条件下结合成双链。 即能够进行杂交。这种结合是特异的，即严格按照碱基互补 配对进行。因此，当用探针与转基因生物的目的基因杂交时， 如果出现杂交带（用特殊的显影装置能看到），则说明目的 基因已经插入受体细胞的染色体DNA中。
基因探针：
是一小段单链的DNA或RNA,带有放射性同位素标记， 并能与目的基因的一条链碱基互补配对
2.形态检测:检测转基因生物是否表达出相应的性状 ——目标性状或标记基因的性状
归纳步骤
①检测转基Βιβλιοθήκη Baidu生物染色体的DNA 上是否插入了目的基因
DNA与DNA杂交
②检测目的基因是否转录出了mRNA
DNA与RNA杂交 ③检测目的基因是否翻译成蛋白质
抗原抗体杂交
检测抗虫棉是否翻译出毒蛋白：从苏云金芽孢杆菌中提取毒蛋白， 注入某种动物体内，从动物的血清中分离出相应的抗体，并用荧 光标记该抗体，然后用标记的抗体与抗虫棉的细胞提取液混合， 如出现杂交带，则表明抗虫基因已经在棉花细胞中表达。
前面三个步骤完成后，在全部的受体细胞中，真正能够 摄入重组DNA分子的受体细胞是很少的。因此，必须通 过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检 测。
检测的方法有很多种，例如，大肠杆菌的某种质粒
具有青霉素抗性基因，当这种质粒与外源DNA组合在一
起形成重组质粒，并被转入受体细胞后，就可以根据受
2.检测目的基因是否转录出了mRNA
这是检测目的基因是否发挥功能作用的第一步。 ——分子杂交
采用DNA与RNA分子杂交技术。从转基因生物中提取出 mRNA，把目的基因的DNA片段用放射性同位素作标记做 成探针；使探针与mRNA杂交，如果出现杂交带，就表 明目的基因转录出了mRNA。
3.检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交
体细胞是否具有青霉素抗性来判断受体细胞是否获得了
目的基因。重组DNA分子进入受体细胞后，受体细胞必
须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过
程。
标记基因的作用在于便于检测目的基因的情况。 因为标记基因和目的基因同位于运载体上，要导入都 导入，要表达则都会表达。一般标记基因的DNA序列是 已知的，若选用抗氨苄青霉素基因，则可在目的基因 导入后用氨苄青霉素来处理受体细胞，若无异常，则 抗氨苄青霉素已合成，说明基因已得到表达。