内容正文:
第二节 基因工程的原理和技术
基因工程的基本操作程序
1、获得目的基因
2、形成重组DNA分子
3、将重组DNA分子导入受体细胞
4、筛选含有目的基因的受体细胞
5、目的基因的表达
一、获得目的基因
目的基因:让人们感兴趣的基因,如抗病基因,人胰岛素基因等。
1、若目的基因的序列是已知的
用化学方法直接合成;PCR技术
2、若目的基因的序列是未知的
原核细胞:从基因文库中获取目的基因
真核细胞:反转录法
化学合成法(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。
蛋白质的氨基酸序列
mRNA的核苷酸序列
结构基因的核苷酸序列
推测
推测
目的基因
化学合成
从基因文库中获取(鸟枪法): 用限制酶将供体细胞中的DNA切成许多片段,将这些片段分别载入运载体,然后通过运载体分别转入不同的受体细胞,让供体细胞提供的外源DNA的所有片段分别在各个受体细胞中大量复制(即扩增),从中找出含有目的基因的细胞,再利用一定发方法将目的基因的DNA片段分离出来。
用限制酶切断成许多片段
反转录法:
以目的基因转录成的信使RNA为模板,反转录成互补的单链DNA,然后在酶的作用下合成双链DNA,从而获得所需的基因。
目的基因的mRNA
单链DNA(cDNA)
双链DNA
(即目的基因)
反转录
合成
概念:PCR全称为_______________,是一项在生物____复制__________的核酸合成技术
聚合酶链式反应
体外
特定DNA片段
利用PCR技术扩增目的基因
原理:
DNA复制
2、具体过程
PCR(多聚酶链式反应)
PCR技术扩增与DNA复制的比较
碱基互补配对
四种脱氧核苷酸
模板、能量、酶
DNA在高温下变性解旋
解旋酶催化
体外复制
细胞核内
热稳定的DNA聚合酶
细胞内的DNA聚合酶
大量的DNA片段
形成整个DNA分子
PCR技术 DNA复制
相同点 原理
原料
条件
不同点 解旋方式
场所
酶
结果
2、形成重组DNA分子
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,使其产生同样的黏