内容正文:
2021
第2节 基因工程的基本操作程序
问题:
你知道转基因抗虫棉抗虫的机制是什么吗?培育转基因抗虫棉一般需要哪些步骤?
转基因抗虫棉
非转基因抗虫棉
课堂篇探究学习
基因工程的基本操作程序(四个步骤)
目的基因的筛选与获取
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
有了目的基因,我们才能赋予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,才能实现一种生物的基因在另一种生物中的转化。
才能确定目的基因是否真正在受体细胞中稳定遗传和正确表达。
前提
核心
关键
保证
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在基因工程的设计和操作中,用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因。
目的基因的筛选与获取
第一步
目的基因
根据不同的需要,目的基因不同,主要是指编码蛋白质的基因。
目前被广泛提取使用的目的基因有:苏云金杆菌抗虫基因、植物抗病基因(抗病毒、抗细菌)、人胰岛素基因、人干扰素基因等。
如
与生物抗逆性、优良品质、生产药物、毒物降解和工业用酶等相关的基因。
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转基因抗虫棉的抗虫机制
科学家将“杀虫基因”转入棉花中,棉花产生Bt 抗虫蛋白抵抗虫害。
目的基因
转基因抗虫棉
苏云金杆菌通过产生苏云金杆菌伴胞晶体蛋白(Bt 抗虫蛋白),破坏鳞翅目昆虫的消化系统来杀死棉铃虫。
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筛选合适的目的基因
从相关的已知结构和功能清晰的基因中筛选,是较为有效的方法之一。
随着测序技术的发展,序列数据库(如GenBank)、序列对比工具(如BLAST)等的应用,更多的基因的结构和功能为人们所知,为科学家找到合适的目的基因提供更多机会和可能。
筛选 Bt 基因作为培育转基因抗虫棉的目的基因。
如
目的基因的获取方法
利用PCR技术获取和扩增
cDNA文库
逆转录法
从基因文库中获取
人工合成
基因组文库
化学合成法
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利用PCR获取和扩增目的基因
聚合酶链式反应( Polymerase Chain Reaction )的缩写。
PCR
美国科学家穆里斯等人发明
1993年获诺贝尔奖
DNA半保留复制的原理。
是一项在体外对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
依据