基因工程的基本操作步骤4
基因工程操作的基本步骤
基因工程操作的基本步骤
基因工程是指人为地将外源基因导入到宿主生物体中，并使其在宿主中表达出来的技术。
基因工程的操作一般包括以下基本步骤：
1.确定目标基因：确定想要转入宿主生物体的目标基因，这可能是来自其他生物体的其中一种特定基因。
2.获得目标基因：获得目标基因的DNA序列，通常通过基因重组、合成或从源生物中提取。
3.构建载体：将目标基因插入到一个载体DNA中，以便将其导入宿主生物体。
载体可以是人工合成的质粒或病毒，能够稳定地带有外源DNA。
4.转化宿主生物体：将构建好的载体导入到宿主生物体中，使其接受外源基因。
转化方法可以包括化学方法、电击法、基因枪等。
5.筛选转化体：通过筛选方法，如对转化体进行培养基的筛选、对荧光标记的筛选等，来选出成功转化了外源基因的宿主生物体。
6.验证基因表达：通过PCR、蛋白质表达分析等实验方法验证外源基因是否成功表达。
7.优化表达：根据目的需要，可以通过引入启动子、启动子增强子、终止子等调控元件，优化外源基因的表达。
8.传代培养：将成功表达外源基因的宿主生物体进行传代培养，以使其后代继续表达目标基因。
9.应用研究：将表达目标基因的宿主生物体应用于研究中，如表达重要药物、生产工业化酶、改良农作物等。
简述基因工程的基本操作步骤
简述基因工程的基本操作步骤随着科学技术的不断进步，基因工程成为当代科技领域的重要研究方向之一。
基因工程是通过改变生物体内部的基因结构和功能来达到人为干预和控制生物现象的目的。
基本操作步骤可以概括为以下几个方面：第一步，选取目标生物体。
选择一个已知的基因序列，对其进行修改，向其中添加或删除一些基因信息或者改变这些基因的排列顺序，制造出新的DNA序列。
这样做出来的DNA序列也称为重组 DNA。
第二步，将重组 DNA 导入到宿主细胞中。
将准备好的重组 DNA导入到细胞内，可采用注射，体外转化，或用病毒带入等方法。
宿主细胞需要同时具有稳定性和能够快速繁殖的特点，例如大肠杆菌等。
第三步，将重组 DNA 插入到宿主细胞染色体上，使其变为永久性的遗传物质。
此时，需要借助工具酶等将重组 DNA 单链插入到宿主细胞中的DNA 双链片段之间，形成永久性的遗传物质。
第四步，使用酶对重组基因进行切割。
利用限制酶，可以将重组基因从宿主细胞的染色体中切割下来。
第五步，进行测序和分析。
在完成以上操作后，需要对切割得到的基因片段进行测序和分析，以确定重组成果的成功与否以及其质量是否达到实验需求的标准，同时也需要进行针对宿主细胞的表达和鉴定工作。
需要注意的是，在进行基因工程时，要注意实验的安全性等问题。
需要遵循相关的实验操作规范，确保人类及环境的不受到污染和伤害。
综上所述，基因工程由基本的实验操作步骤组成，可以利用这些步骤来改变基因序列，创造新的生物品种，并为医学和工业等领域的发展提供支持。
这些操作可以打造出具有生物多样性和可再生性的材料和产品，并带来人们从未想到的各种应用和发展。
基因工程的四个基本步骤
基因工程的四个基本步骤嘿，咱今儿个就来唠唠基因工程的四个基本步骤！你说这基因工程啊，就好像是一个神奇的魔法世界，充满了各种奇妙的操作呢！第一步，获取目的基因。
这就好比是在茫茫人海中找到那个对的人，得有眼光，得有方法。
科学家们就像是超级侦探，通过各种手段去把那个特定的基因给揪出来。
可以从生物体的细胞中直接提取，也可以通过人工合成的办法来搞定。
就好像你要找一本书，要么去图书馆里慢慢找，要么自己动手写一本，是不是挺有意思？第二步，基因表达载体的构建。
这就像是给这个目的基因搭个舒适的小窝。
这个小窝得合适呀，不能大了也不能小了，得让目的基因舒舒服服地呆在里面。
载体就像是一辆车，带着目的基因去往它该去的地方。
而且这个小窝还得有各种标记，就像给它贴上标签，让人一眼就能认出它来。
第三步，将目的基因导入受体细胞。
这就好像是把一个新成员介绍给一个大家庭。
得想办法让这个新成员被大家接受，融入进去。
可以用各种方法，比如农杆菌转化法、显微注射法等等。
这就像是不同的介绍方式，有的温和，有的直接，反正得让受体细胞接纳这个外来的基因。
第四步，目的基因的检测与鉴定。
这就像是考试，得看看这个基因到底有没有学好，有没有发挥作用。
可以通过各种技术手段来检测，看看它是不是在受体细胞里好好待着，是不是干了该干的事儿。
如果检测合格，那就是大功告成啦！你想想，这基因工程多神奇啊！能让我们按照自己的意愿去改造生物，去创造新的东西。
这就像是一个超级工具，能让我们解决很多以前解决不了的问题。
比如说可以培育出抗病的农作物，让我们的粮食产量更高；可以制造出能治病的药物，让人们的健康更有保障。
但是呢，这基因工程也不是随随便便就能玩得转的。
就像你学骑自行车，得先学会怎么保持平衡，怎么踩脚蹬子。
基因工程也需要科学家们有深厚的知识和精湛的技术。
而且，我们在利用基因工程的时候，也得小心谨慎，不能乱用。
不然，可就像。
简述基因工程的含义和基本操作步骤
简述基因工程的含义和基本操作步骤基因工程是通过对生物体的遗传物质进行人为改变和调控，以获得新的性状或功能的一种技术。
基因工程是现代生物技术的重要组成部分，利用DNA重组技术和基因编辑技术，可以在基因水平上改变生物体的遗传性状，进而实现种种应用。
基因工程的基本操作步骤如下：1.目标基因的克隆:首先，需要确定需要改变的目标基因，并将其从原有的生物体中克隆出来。
常用的克隆方法包括PCR技术、限制酶切和连接、质粒克隆等。
2.重组质粒构建:将目标基因插入载体中，形成重组质粒。
常用的载体包括质粒、噬菌体和人工染色体等。
3.质粒转化:将重组质粒导入宿主细胞中，使宿主细胞获得目标基因。
常用的转化方法包括化学转化、电穿孔和嗜热菌转化等。
4.选择与筛选:利用特定标记或抗性基因，对转化细胞进行筛选，筛选出带有目标基因的细胞进行进一步培养和研究。
5.培养与表达:对获得目标基因的细胞进行培养，利用适当的诱导条件（如添加特定诱导剂、调节培养温度等），使目标基因在细胞中表达出来。
6.分离与纯化:通过适当的分离和纯化技术，将目标基因表达产物纯化出来。
常用的方法包括离心、凝胶过滤、层析等。
7.特性鉴定与功能分析:对目标基因表达产物进行特性鉴定和功能分析，确认其结构和功能。
常用的方法包括Western blot、PCR、酶活性测定、功能性实验等。
8.应用与开发:在确认目标基因的结构和功能后，可以根据需要进行应用和开发。
基因工程的应用领域非常广泛，包括生物农业、医药、环境保护等。
基因工程的应用非常广泛，以下列举几个常见的应用领域：1.农业领域:利用基因工程技术改良作物，使其具有抗病虫害、耐逆境和提高产量等优点。
常见的基因工程作物包括转基因水稻、玉米和大豆等。
2.医学领域:基因工程技术可以用于生产重组蛋白药物、疫苗和基因治疗等。
同时，也有助于研究和发现与疾病相关的基因。
3.环境保护:基因工程技术可以用于修复污染物、处理有害废物，提高生物降解能力等。
基因工程的基本操作
基因工程的基本操作
基因工程的基本操作包括以下几个步骤：
1. 取得目标基因：首先需要获得目标基因的DNA序列。
这可以通过多种方法实现，如克隆、PCR扩增、合成等。
2. DNA切割：将目标基因从DNA样本中分离出来，通常需要用到一种特殊的酶——限制性内切酶。
这些酶可以在DNA的特定序列处切割，从而得到目标基因的DNA片段。
3. DNA连接：将目标基因的DNA片段与载体DNA连接在一起。
载体DNA是一种能够自复制的DNA分子，可以在细胞中稳定存在。
连接的过程通常需要使用DNA连接酶。
4. 转化：将连接好的DNA载体导入宿主细胞中。
这可以通过多种方法实现，如电穿孔、热激击等。
5. 克隆和筛选：选择合适的宿主细胞，并用培养基培养细胞，使其增殖。
通过筛选方法，如抗生素筛选、荧光检测等，筛选出带有目标基因的克隆。
6. 验证：对获得的克隆进行验证，确认目标基因已经成功导入宿主细胞，并且在细胞中表达。
7. 基因表达和应用：利用已经导入细胞中的目标基因进行进一步的研究。
可以通过控制基因的表达水平，探究基因的功能和
调控机制。
同时，还可以利用基因工程技术将目标基因导入其他生物体，实现特定性状的改良和应用。
基因工程的基本操作程序的四个步骤
基因工程的基本操作程序的四个步骤英文回答：Gene engineering, also known as genetic engineering, is a scientific field that involves manipulating an organism's genes to achieve desired traits or characteristics. The basic operation procedures of gene engineering can be divided into four steps: identification of target gene, isolation of target gene, gene modification, and gene expression.The first step in gene engineering is theidentification of the target gene. This involvesidentifying the specific gene that is responsible for the desired trait or characteristic. Scientists use various techniques, such as DNA sequencing and gene mapping, to identify and locate the target gene within the organism's genome. For example, if researchers want to enhance the disease resistance of a crop, they would identify the gene that codes for disease resistance.Once the target gene has been identified, the next step is to isolate it from the organism's genome. This is done through a process called gene isolation. Scientists use enzymes, such as restriction enzymes, to cut the DNA at specific points and isolate the target gene. The isolated gene is then purified and prepared for further manipulation. For instance, if the target gene is responsible for producing a specific protein, scientists would isolate the gene coding for that protein.After the target gene has been isolated, the next stepis gene modification. This involves altering the targetgene to introduce desired changes or traits. Scientists can use various techniques, such as gene splicing or gene synthesis, to modify the gene. Gene splicing involvescutting the target gene and inserting new DNA sequences, while gene synthesis involves creating an entirely new gene from scratch. For example, if scientists want to create a genetically modified organism that produces a higher yieldof a particular crop, they would modify the target gene responsible for crop yield.The final step in gene engineering is gene expression. This step involves introducing the modified gene into the target organism and ensuring that it is expressed or activated. Scientists use techniques such as gene delivery systems or gene transfer to introduce the modified geneinto the organism's cells. Once inside the cells, the modified gene is integrated into the organism's genome and starts producing the desired trait or characteristic. For instance, if scientists have modified a gene to produce a specific enzyme in a bacteria, they would introduce the modified gene into the bacteria and ensure that the enzymeis expressed and produced.中文回答：基因工程，也被称为遗传工程，是一门涉及操纵生物体基因以实现所需特征或特性的科学领域。
基因工程的基本操作步骤
基因工程的基本操作步骤1.获得目标基因：确定所需的目标基因，可以通过从已知基因库中克隆目标基因，或者通过后续的基因特异性扩增来获得目标基因片段。
2.克隆和扩增目标基因：将获得的目标基因片段插入到载体（如质粒、病毒等）中，通过体外扩增技术（如聚合酶链式反应，PCR）增加目标基因的拷贝数目。
3.DNA测序：对扩增的目标基因进行测序，以确认其序列是否和期望的一致。
这对于进一步的克隆和分析十分重要。
4.选择适当的宿主：根据目标基因的特性，选择合适的宿主生物。
可以选择细菌、植物、动物细胞等不同的宿主。
5.转化宿主：将目标基因插入宿主细胞中，使其能够被细胞内的基因表达系统所识别和表达。
6.筛选和鉴定：对转化过的宿主进行筛选，以确定是否成功地将目标基因表达在宿主中。
这可以通过各种技术，如荧光标记、抗性筛选等进行鉴定。
7.基因表达和改造：在宿主中实现目标基因的表达，并进行必要的改造。
这包括调控基因表达水平、改变基因产物的结构和功能等操作。
8.分析和验证：对基因表达和改造的结果进行分析和验证。
这可以通过分子生物学技术、生物化学方法、功能性实验等手段来实现。
9.后续应用：根据实验目的和应用需求，对基因工程产物进行进一步的应用和开发。
这可以涉及到基因工程产品的应用领域，如医药、农业、工业等。
除了上述的基本操作步骤，基因工程还需要进行严格的实验设计、对操作过程进行质量控制和数据分析。
此外，基因工程的操作过程还需要遵守相关的伦理原则和法律法规，确保实验的安全性和合规性。
需要注意的是，基因工程是一个复杂的过程，具体的操作步骤可能因不同的实验目的、技术手段和宿主生物的选择而有所差异。
因此，在实际操作中，可能需要根据具体情况进行调整和优化。
基因工程的基本操作程序主要包括四个基本步骤
巩固练习
1为了培育节水高产品种，科学家将大麦中与抗旱 节水有关的基因导入小麦，得到转基因小麦，其 水分利用率提高了20%。这项技术的遗传学原理 是 A．基因重组 B．基因突变 C．基因复制 D．基因分离点点生物学教学Fra bibliotek巩固练习
2利用苏云金芽孢杆菌的抗虫基因培育的抗虫棉是 否成功，最好检测 A．是否有抗生素产生 B．是否有目的基因表达 C．是否有抗虫的性状出现 D．是否能分离到目的基因
等⑤mRNA⑥核糖体
A、①②③④
B、②③④⑤
C、①③
④⑤ D、①②③⑥
点点生物学教学
巩固练习
6 获取目的基因的方法有多种，下列不属于含目的基因生物细胞中获取 D、利用PCR技术获取
点点生物学教学
巩固练习
7 下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的 是（ ）
白基因等。
点点生物学教学
3.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。
点点生物学教学
寻根问底：将目的基因直接导入受体细胞不是更简便吗？如
果这么做，结果会怎样？ 提示：有人采用总DNA注射法进行遗传转化，即将一个生物中 的总DNA提取出来，通过注射或花粉管通道法导入受体植物， 没有进行表达载体的构建，这种方法针对性差，完全靠运气， 也无法确定什么基因导入了受体植物。此法目前争议颇多，严 格来讲不算基因工程。
基因工程基本操作的四个步骤
基因工程基本操作的四个步骤基因工程是指通过改变生物体的基因组来实现有目的的基因改造。
基因工程技术的基本操作包括四个步骤：目标基因的克隆、外源基因的导入、转基因的选择和转基因生物的鉴定。
第一步，目标基因的克隆。
目标基因是指希望在转基因生物中引入的外源基因，也可以是对寄主基因进行修改的内源基因。
目标基因的克隆是在转基因工程中的首要任务。
其主要包括DNA提取、基因文库构建、基因片段扩增和基因片段纯化等操作。
DNA提取是将目标基因从生物体的细胞核或线粒体中提取出来，以便进行后续的操作。
基因文库构建是将提取的目标基因插入到载体中，形成基因文库，以便于后续的筛选和选择。
基因片段扩增是利用聚合酶链式反应(PCR)技术将目标基因的特定片段进行扩增，以便得到大量的目标基因片段。
基因片段纯化是通过使用凝胶电泳分离出目标基因片段，以便进行后续的克隆和导入。
第二步，外源基因的导入。
外源基因是指从其他物种中获取的具有特定功能的基因，希望将其导入到转基因生物中。
外源基因的导入主要有两种方法：体内导入和体外导入。
体内导入是通过利用基因枪、噬菌体转导、电穿孔、生物规范转染等方法将外源基因直接导入到受体细胞中。
体外导入是将外源基因与植物细胞壁降解酶一起作用，使其渗入到植物细胞中。
外源基因的导入需要保证基因的完整性和可操作性，同时要保证转基因生物的活力和正常的遗传特性。
第三步，转基因的选择。
转基因的选择是为了筛选出带有目标基因的转基因生物。
转基因的选择可以通过多个方法实现，如利用标记基因、荧光基因和报告基因等进行选择。
标记基因是携带在目标基因附近，并且与目标基因共同被导入的基因。
标记基因一般表达的是一种特定的抗性，如抗生素抗性或除草剂抗性。
通过在选择培养基中添加相应的抗生素或除草剂，可以筛选出带有目标基因的转基因生物。
荧光基因和报告基因是将目标基因与荧光蛋白或特定报告基因进行连接，通过检测荧光或特定指标的表达情况，可以筛选出带有目标基因的转基因生物。
基因工程基本操作的四个步骤
反转录酶
杂交双链
(单链RNA/单链DNA)
核酸酶H
单链DNA DNA聚合 酶
因的获得 ③根据已知的氨基酸序列合成DNA法 ：
根据已知蛋白质 的氨基酸序列，推测 出相应的信使RNA序 列，然后按照碱基互 补配对原则，推测出 它的结构基因的核苷 酸序列，再通过化学 方法，以单核苷酸为 原料合成目的基因。(一)从基因中获取目的基因1.基因
将含有某种生物不同基因的许多
DNA片断，导入到受体菌的群体中，各
个受体菌分别(直接分离法)
__D_N_A_聚__合__酶__.前提条件：
④方式：以_指__数__方式扩增，即__2_n_（n为扩增循 环的次数）
⑤结果： 使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增
蛋白质的氨基酸序列 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
上述三种目的基因提取的方法有何优缺点？
优点
缺点
鸟枪法
操作简便 广泛使用
工作量大，盲目， 分离出来的有时并 非一个基因
反转录法
操作过程麻烦， 专一性强 mRNA很不稳定，要
求的技术条件较高
根据已知氨基 酸合成DNA法
四种脱氧核苷酸dNTP 热稳定DNA聚合酶(Taq酶） 一对引物 温度控制
④方式：以_指__数__方式扩增，即_2_n __（n为扩增循 环的次数）
⑤结果：
使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增
⑥过程：
a、DNA变性（90℃-96℃）：双链DNA模板 在热作用下，_氢__键__断裂，形成__单__链__D_N_A___
b、退火（复性55℃-60℃）：系统温度降低，引 物与DNA模板结合，形成局部___双__链___。
基因工程操作步骤
4.目的基因的检测与鉴定 在受体细胞中稳定遗传和正 确表达。
一、目的基因的获取
1 目的基因主要是编码蛋白质的基因： 如：与生物抗性相关的基因、与优良品质相 关的基因、与生物药物和保健品相关的基因、 与毒物降解相关的基因、与工业用酶相关的 基因、具调控作用的因子等。
合成
热稳定的DNA聚合酶
特点
半保留复制、 边解旋变复制
半保留复制、 全解旋再复制
结果
形成整个DNA分子
大量的DNA片段
随堂闯关 PCR技术扩增过程
a、DNA变性（90℃-95℃）: 双链DNA模板 在热作用下， 氢断键裂，形成____单__链_
b、复性（55℃-60℃）: 系统温度D降N低A ，引物 与DNA模板结合，形成局部__双__链____。
③例: 转基因抗虫棉
2.将目的基因导入动物细胞
①方法: 显微注射法
①程序
目的基因表达载体提纯
显微注射
受精卵
取卵（受精卵） 新性状动物
3.将目的基因导入微生物细胞
①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
②常用菌: 大肠杆菌
③常用法: Ca2+处理获得感受态细胞
④过程:
Ca2+处理 大肠杆菌
1.2 基因工程的基本操作程序
知识回顾: 基因工程基本操作的四个步骤
有了目的基因, 我们才能赋予
1.目的基因的获取 一种生物以另一种生物的遗 传特性。
使目的基因在受体细胞中稳
2.基因表达载体的构建 定存在, 并可进行遗传、表达 和发挥作用
载体进入受体细胞稳定表达,
3.目的基因导入受体细胞 才能实现一种生物的基因在 另一种生物中的转化。
基因工程基本操作的四个步骤
结论和总结
基因工程是一门令人兴奋和挑战的领域，它的应用潜力巨大。但同时也需要 我们认真对待其中的道德和伦理问题，并确保安全性和环境保护。
了解基本概念和基因工程在医学、农业和环境领域的应用。
基因工程的目的
为什么要进行基因工程？研究者希望通过编辑和修改生物体的基因，改变其特征和性质。
基因工程基本操作的详细解释
基因工程基本操作包括四个关键步骤：DNA提取、基因克隆、转染和转基因生物培养。
1
DNA提取
从生物体中提取DNA，这是进行基因
基因克隆
基因工程基本操作的四个 步骤
基因工程是一门前沿领域的研究，通过改变生物体的基因来实现某种目的。 了解基因工程的基本操作是学习这一领域的重要第一步。
背景介绍
基因工程是一门革命性的科学，它使用技术手段对生物体的DNA进行编辑和修改。这一领域已经 在医学、农业、环境保护等领域取得了许多重要的成就。
基因工程的定义和应用领域
基因治疗
通过基因工程的技术手段，治 疗一些遗传性疾病。
转基因作物
通过基因工程的技术手段，改 良农作物的特性，提高产量和 抗性。
环境修复
利用基因工程的技术手段，处 理和修复环境中的污染问题。
关键问题和挑战
道德和伦理问题
基因工程技术涉及一些道德和伦理问题，比 如基因改良有可能导致不可预测的后果。
安全性和风险
2
工程的第一步。
将需要编辑和修改的基因插入到载体
DNA中，形成重组DNA。
3
转染
将重组DNA导入目标生物体，使其拥
பைடு நூலகம்
转基因生物培养
4
基因工程基本操作步骤
基因工程基本操作步骤
1、目标基因的选择。
这是进行基因工程的第一步，目标基因可以是已知的具有特定功能的基因，也可以是未知的探索性研究对象，在选择时需要考虑多个方面，如所需功能、适用范围、安全性等。
2、克隆目标基因。
这一步骤包括提取DNA、使用限制性内切酶将DNA切割成特定长度、连接载体（如质粒、病毒等）以及转化宿主细胞（如大肠杆菌、哺乳动物细胞等）。
3、构建重组表达载体。
这一步骤包括选择合适的载体、插入目标基因、调节表达（如调节启动子和终止子）等，重组表达载体是将目标基因嵌入到载体中，使其能够在宿主细胞中表达。
4、转染宿主细胞。
这一步骤包括选择合适的宿主细胞、转染重组表达载体、筛选阳性克隆等，转染宿主细胞是将构建好的重组表达载体转移到宿主细胞中，使其能够在宿主细胞中进行表达。
5、目的基因的检测与鉴定。
这一步骤包括分子水平上的检测（如DNA分子杂交技术、分子杂交技术、抗原-抗体杂交技术）和个体水平上的鉴定（如抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等）。
6、分离和纯化目标蛋白。
这一步骤包括破碎宿主细胞、
使用不同的技术对混合物进行分离（如层析、电泳等）。
基因工程基本操作四个步骤
PCR技术—聚合酶链式反应
概念：
是一项在生物体外复制特定 DNA片段的核酸合成技术
原理：
DNA双链复制的基本原理
PCR扩增仪
前提：
一段已知目的基因的核苷酸序列
条件： 模板DNA
(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 温度控制
指数 方式扩增，即____ ④方式：以_____ 2n （n为扩增循 环的次数）
⑤结果：
使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增
⑥过程： a、DNA变性（90℃-96℃）：双链DNA模板 氢键 断裂，形成___________ 单链DNA 在热作用下，_____ b、退火（复性55℃-60℃）：系统温度降低，引 双链 。 物与DNA模板结合，形成局部________ c、延伸（70℃-75℃）：在Taq酶的作用下，从 引物的5′端→3′端延伸，合成与模板互补 DNA链 。 的________
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、将目的基因导入受体细胞 4、目的基因的检测与鉴定
一、目的基因的获取
请阅读P9第一和二两段
编码蛋白质的结构基因 1、目的基因主要是指______________________
2、获取目的基多dna片断导入到受体菌的群体中各个取2基因表达载体的构建3将目的基因导入受体细胞4目的基因的检测与鉴定一目的基因的获取1目的基因主要是指编码蛋白质的结构基因2获取目的基因的常用方法有哪些
利用PCR技术扩增目的基因
(二)利用PCR技术扩增目的基因 选修1 P60
多聚酶链式反应 ，是一项 ① 概念：PCR全称为_______________ 体外复制特定 DNA片段的核酸合成技术 在生物____ ___________ DNA双链复制 ②原理：__________ 已知基因的核苷酸序列 、 ③条件：_______________________ 四种脱氧核苷酸 、___________ 一对引物 (做启动子)、 _______________ DNA聚合酶 前提条件： ___________. 指数 方式扩增，即____ ④方式：以_____ 2n （n为扩增循 环的次数） ⑤结果： 使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增(一)从基因中获取目的基因1.基因
基因工程基本操作的四个步骤
利用PCR技术扩增
PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端 互补的寡核苷酸引物。
在PCR反应中，模板DNA、引物、四种脱氧核糖核苷酸、DNA聚合酶以及适宜 的缓冲液系统被置于“热循环”的反应环境中，通过精确控制温度，在DNA聚合 酶作用下高特异性、高灵敏度地扩增目的基因。
受体细胞的选择
01
02
03
原核细胞
适用于细菌等原核生物作 为受体细胞，如大肠杆菌。
真核细胞
适用于动物和植物细胞作 为受体细胞，如CHO细胞、 动物胚胎细胞、植物愈伤 组织等。
受精卵
适用于动物基因工程，直 接将目的基因导入受精卵， 实现基因的长期稳定表达。
转化或转染方法
01
02
03
04
化学转化法
利用CaCl2、MgCl2等化 学试剂诱导细菌感受态 细胞的产生，吸收外源 DNA。
载体的构建过程
目的基因的获取和修饰
从供体细胞中获取目的基因，并进行 必要的修饰，如限制性酶切、连接等。
载体的获取和修饰
从宿主细胞中获取载体，并进行必要 的修饰，如限制性酶切、连接等。
目的基因与载体的连接
将目的基因与载体进行连接，形成重 组DNA分子。
重组DNA分子的转化
将重组DNA分子导入到宿主细胞中， 并使其在宿主细胞中复制和表达。
03 目的基因与载体的连接
限制性核酸内切酶
限制性核酸内切酶是一类能识别并附着特定的核苷酸 序列，并对每条链中特定部位的两个脱氧核糖核苷酸
之间的磷酸二酯键进行切割的酶。
限制性核酸内切酶的识别位点通常是DNA双链上的特 异序列，这种序列通常由4-6个核苷酸组成。
基因工程复习题答案
基因工程复习题答案1. 基因工程的定义是什么？基因工程是指通过体外DNA重组和转基因等技术，按照人类的设计，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品的技术。
2. 基因工程的基本操作步骤有哪些？基因工程的基本操作步骤包括：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
3. 基因工程中常用的运载体有哪些？常用的运载体包括质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
4. 基因工程中目的基因的检测方法有哪些？目的基因的检测方法包括分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。
分子水平上的检测包括DNA分子杂交技术、分子杂交技术和免疫学方法等；个体水平上的鉴定包括抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
5. 基因工程在农业上的应用有哪些？基因工程在农业上的应用主要包括：提高农作物的抗病虫能力、提高农作物的耐逆境能力、改良农作物的品质、提高农作物的产量等。
6. 基因工程在医学上的应用有哪些？基因工程在医学上的应用主要包括：生产药物、基因治疗、生产疫苗、诊断疾病等。
7. 基因工程的安全性问题主要有哪些？基因工程的安全性问题主要包括：对生物多样性的影响、对生态系统的影响、对人类健康的潜在影响等。
8. 基因工程产品如何进行安全性评价？基因工程产品的安全性评价需要从分子、细胞、个体、种群和生态系统等多个层次进行，包括对基因工程产品的分子特征、生物学特性、生态学特性等方面的评价。
9. 基因工程的伦理问题主要有哪些？基因工程的伦理问题主要包括：对人类尊严的挑战、对生物多样性的影响、对环境的潜在威胁、对人类健康的潜在风险等。
10. 如何平衡基因工程的利弊？平衡基因工程的利弊需要综合考虑其在经济、社会、环境和伦理等方面的影响，通过科学合理的管理和监管，确保基因工程的健康发展。
基因工程的基本操作程序
基因工程的基本操作程序基因工程是一项综合性的技术，它涉及到从一个生物体中获得DNA序列的特定片段，然后通过各种技术方法将这些片段插入到另一个生物体中。
基因工程的基本操作程序包括以下步骤：1.DNA提取：首先需要从源生物体中提取目标DNA片段。
这通常涉及到细胞破碎、核酸提取和纯化等步骤。
现代基因工程技术还可以利用聚合酶链式反应（PCR）直接扩增特定的DNA片段。
2.DNA切割：接下来，需要将目标DNA片段切割成更小的片段。
这可以通过使用限制酶来实现，限制酶能够识别特定的DNA序列，并在这些序列上切割DNA。
切割后的DNA片段具有粘性末端，即其中一末端具有未配对的碱基。
3.DNA连接：将需要连接的DNA片段混合在一起，并通过DNA连接酶的作用将它们连接起来。
DNA连接酶可以识别并连接具有互补碱基的末端，从而形成连续的DNA分子。
这个过程也可以通过使用DNA连接酶以外的方法，如化学连接或缩合酶连接等。
4.DNA插入：将连接好的DNA片段插入到目标生物体中。
这可以通过多种技术手段来实现，例如：转化（将DNA通过物理或化学方法导入到细胞中）、转染（通过封装在载体中的DNA转导到细胞中）和病毒载体等。
5.基因表达：一旦DNA片段被成功插入到目标生物体中，就可以进行基因表达。
这通常涉及到通过细胞的生物学过程，如转录和翻译，在转录时生成RNA分子，并通过翻译将其转化成蛋白质。
6.分析和鉴定：最后，需要对基因工程产品进行验证和鉴定。
这可以通过多种技术方法来实现，如聚合酶链式反应（PCR）、DNA测序、基因组学和蛋白质分析等。
需要注意的是，基因工程的具体操作步骤可能因应用领域和技术要求而有所不同。
此外，基因工程涉及到复杂的技术和伦理问题，因此需要专业人士具备严格的实验操作和伦理意识。
基因工程操作的基本步骤
基因工程操作的基本步骤
1.目标选择：确定需要修改的目标基因和目标生物体。
目标基因是指
具有特定功能或性状的基因，目标生物体是指需要进行基因改造的生物体。
2.基因克隆：将目标基因从生物体中分离出来。
这通常是通过使用酶
切酶酶切DNA，然后使用聚合酶链反应（PCR）等技术复制目标基因。
3.基因载体构建：将目标基因插入到合适的基因载体中。
基因载体是
一种可以携带外源基因并将其稳定地转移到目标生物体中的分子。
常见的
基因载体包括质粒、噬菌体和人工染色体等。
4.转化：将构建好的基因载体转移给目标生物体。
转化可以通过物理
方法（如电穿孔、基因枪等）或化学方法（如钙磷共沉淀法、电渗法等）
进行。
5.筛选与鉴定：使用适当的筛选方法来确定是否成功转化目标生物体。
这通常涉及在转化后检测生物体中的目标基因或目标表型。
6.获得纯合系：当目标基因转移到目标生物体中后，需要经过繁殖和
筛选多代，以获得更稳定、纯合的基因型。
7.功能验证：对获得的转基因生物进行功能验证，确定目标基因是否
能够发挥预期的作用。
8.产业化应用：对功能验证通过的转基因生物进行进一步研究和开发，以满足具体的临床、农业或工业应用需求。
需要注意的是，基因工程操作需要严格依照伦理规范和法律法规进行，并进行充分的风险评估和安全措施，以确保操作的安全性和可行性。
基因工程的基本操作步骤4
基因工程的基本操作步骤4基因工程的基本操作步骤基因工程是一种将外源基因或人为改造的基因导入到生物体内，从而改变其遗传特性的技术。
作为一项复杂而关键的科学技术，基因工程需要遵循一系列基本操作步骤。
本文将介绍基因工程的基本操作步骤，帮助读者了解和理解这一领域的基础知识。
1. 提取目标基因基因工程的第一步是提取目标基因。
目标基因可以来自不同生物体的DNA，包括细菌、植物、动物等。
提取目标基因需要使用特定的提取方法，例如PCR（聚合酶链式反应）技术。
在这一步骤中，需要具备实验室操作技能，同时需遵守实验室安全操作规范。
2. 构建基因载体在基因工程中，基因载体扮演着非常重要的角色。
基因载体是将目标基因导入宿主细胞的工具，通常是由DNA分子构成。
基因载体的构建需要选择适当的载体类型，并将目标基因与载体连接起来。
常见的基因载体包括质粒、病毒等，其构建过程需要遵循相关实验技术和原则。
3. 转化宿主细胞一旦基因载体构建完成，下一步是将其导入宿主细胞中。
这个过程被称为转化。
转化可以通过多种方法实现，例如热激冲击、化学处理或电击。
通过转化，基因载体得以进入宿主细胞，并将目标基因在宿主细胞内表达。
4. 鉴定转化细胞经过转化后，不是所有的细胞都成功地接受了目标基因。
因此，鉴定转化的细胞是基因工程中一个关键的步骤。
鉴定的方法通常基于目标基因在细胞中的表达，可以通过PCR扩增、酶切或荧光显微镜观察等实验手段来进行。
5. 培养和筛选鉴定成功的转化细胞后，需要对其进行培养和筛选。
在培养基中，细胞会持续生长和分裂，并表达目标基因。
为了筛选出带有目标基因的细胞，通常需要加入适当的筛选剂或标记基因。
通过培养和筛选，可以获得大量带有目标基因的细胞。
6. 分离纯化在获得带有目标基因的细胞后，接下来的步骤是分离和纯化目标基因。
这可以通过一系列的实验方法实现，如凝胶电泳、离心、柱层析等。
分离纯化后的目标基因可用于进一步的研究或应用。
总结：基因工程的基本操作步骤包括提取目标基因、构建基因载体、转化宿主细胞、鉴定转化细胞、培养和筛选、以及分离纯化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（三）人工合成
（化学合成法）
蛋白质的氨基酸序列 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（DNA合成仪） 目的基因 较小 已知 若基因_____，核苷酸序列______ ，可用此法。
（三）人工合成
mRNA
（反转录法）
逆转录酶
cDNA单链
DNA聚合酶
cDNA分子
与直接提取的DNA相比cDNA不含有_____ 和_____等结构。
1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞 ， 显微注射 常用方法是___________。 2）进行基因转移是，通常要将外源基因转 到 受精卵 ________中，原因是 ： ① 具有发育的全能性； ② 体积大，易操作。 3）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在 膀胱上皮 小鼠的_________细胞中特异表达。
（二）利用PCR扩增目的基因
聚合酶链式反应 ①概念：PCR全称为_______________，是一项 体外 特定DNA片段 在生物____复制___________的核酸合成技术 DNA复制 ②原理：__________ 模板DNA 四种脱氧核苷酸 ③条件：___________、_______________、 DNA引物 热稳定DNA聚合酶 、__________ ___________ 、 ___________ 指数 2n ④方式：以_____方式扩增，即____（n为扩增循 环的次数） 使目的基因的片段在短时间内大量扩增 ⑤结果：_______________________________________________________
三、将目的基因导入受体细胞
农杆菌转化法 基因枪法 花粉管通道法
将目的基因导入 植物细胞
将目的基因导入 ——显微注射法 动物细胞
将目的基因导入 ——Ca+处理法 微生物细胞
1、将目的基因导入植物细胞的方法：
（1）农杆菌转化法
①农杆菌特点： 易感染双子叶植物和裸子植物，对大 多数单子叶植物没有感染能力 ②原理： Ti质粒上的T-DNA可以转移到受体细胞， 并整合到受体细胞染色体的DNA上。
3、基因表达载体的构建
①用一定的_________切割 限制酶 质粒，使其出现一个切 黏性末端 口，露出____________。
(插入式)
同一种限制酶 ②用_____________切断目 相同 的基因，使其产生_____ 的黏性末端 ____________。
切口 ③将切下的目的基因片段插入质粒的______处， DNA连接酶 再加入适量___________，形成了一个重组 DNA分子（重组质粒）
目的： 定向改造或制造蛋白质 获得自然界没有的蛋白质
1、口蹄疫是由口蹄疫病毒引起的一种偶蹄动物传染病，目前常 用接种弱毒疫苗的方法预防。疫苗的主要成分是该病毒的一种结 构蛋白VP1。科学家尝试利用转基因番茄来生产口蹄疫疫苗，过 程如下图所示。请据图回答。
四、目的基因的检测与鉴定 个体水平的鉴定（受体是否表现出相应性状）
1、鉴定转基因抗虫棉是否具有抗虫性可采用 接虫 ___________ 实验
2、如何鉴定转基因抗盐烟草是否成功？
在转基因抗盐烟草田中浇灌盐水，观察其 是否有抗盐特性 3、用乳腺生物反应器生产人血清白蛋白，如何 确定转基因羊培养成功？
一、乳腺生物反应器
1.目的基因是什么？ 药用蛋白基因 2.目的基因前需加的什么启动子？ 乳腺蛋白基因的启动子 3.受体细胞是什么？ 受精卵 4.分泌蛋白质的细胞是？ 乳腺分泌细胞 5.将目的基因导入受体细胞的方法？ 显微注射法
练习：继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱 生物发生器的研究也取得了一定进展。最近，科 学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可 以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：
③过程：
1、将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上
2、将重组Ti质粒导入农杆菌 3、用农杆菌感染植物体细胞
（2）基因枪法
适用于
单子叶植物
（3）花粉管通道法
2、将目的基因导入动物细胞
①方法：显微注射法 ②程序： 取卵 显微注射
早期胚胎培养 受精卵 胚胎移植
3、将目的基因导入微生物细胞
①原核生物特点： 繁殖快、单细胞、遗传物质少 ②方法： 用Ca2+处理细胞
二、基因治疗曙光初照
1、基因治疗概念：
将健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中， 从而达到治疗疾病的目的。（增补策略）
2、基因治疗的类型
体外基因治疗 体内基因治疗
3、基因治疗的发展现状：
处于初期的临床试验阶段
三、蛋白质工程的崛起
蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其 与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或 基因合成，对现有蛋白质进行改造或制造一种 新的蛋白质，以满足人类对生产和生活的需求。 前提： 了解蛋白质的结构和功能 途径： 改造基因（基因修饰或基因合成）
• 真核生物mRNA的形成
非编码区
RNA聚合酶 结合位点
编码区非Βιβλιοθήκη 码区转录 初级转录物 加工（剪切、拼接） 成熟mRNA 只对应外显子部分
二、表达载体的构建
1、基因表达载体的构建目的
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
2、基因表达载体的组成：
目的基因 启动子 终止子 标记基因
1.2 基因工程的基本操作程序
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、将目的基因导入受体细胞 4、目的基因的检测与鉴定
一、目的基因的获取
编码蛋白质的结构基因 1、目的基因主要是指______________________ 也有一些具有调控作用的因子 _______________________________________人工合成
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分子
四、目的基因的检测与鉴定 氨苄青霉 素抗性基因 四环素 抗性基因
大 肠 杆 菌
四、目的基因的检测与鉴定
个体水平的鉴定
检测对象 目的基因是否导入
方法
DNA分子杂交法 分子杂交法 抗原－抗体杂交法
结果 是否 显示 出杂 交带
目的基因是否转录
目的基因是否翻译
练习：继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱 生物发生器的研究也取得了一定进展。最近，科 学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可 以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：
DNA分子杂交 4）通常采用_____________技术检测外源基 因 是否插入了小鼠的基因组 5）检测人的生长激素是否成功表达可采用 抗原--抗体杂交 技术 ___________ 6）与乳腺生物反应器相比，膀胱反应器有什么 优点？ ① 不受性别的限制； ② 没有是否处于生殖期的限制。
检测羊乳中是否含有人的血清白蛋白
归纳: 基因工程的基本操作程序
1. 获取目的基因 从基因 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
3. 将目的基因导入受体细胞
农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法、显微注射 法
4. 目的基因的检测与鉴定
检测：是否插入、转录、翻译 鉴定：是否有转基因特性
⑥过程 a、变性（90℃-95℃）：双链DNA模板 氢键 单链DNA 在热作用下，_____断裂，形成___________ b、复性（复性55℃-60℃）：系统温度降低，引 双链 物与DNA模板结合，形成局部________。 c、延伸（70℃-75℃）：在Taq酶的作用下， DNA链 合成与模板互补的________。 有一段已知目的基因的核苷酸序列 ⑦前提__________________________________________________