内容正文:
第2节 基因工程的基本操作程序
【知识回顾】
一、目的基因的筛选与获取(第一步)
1.目的基因: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。
2.筛选合适目的基因的方法:从相关的已知结构和功能清晰的基因中进行筛选。
3.利用PCR获取和扩增目的基因
(1)原理:DNA半保留复制。
(2)DNA复制所需的基本条件:
参与的组分
在DNA复制中的作用
解旋酶
(体外用高温代替)
打开DNA双链
DNA母链
提供DNA复制的模板
4种脱氧核苷酸
合成DNA子链的原料
DNA聚合酶
催化合成DNA子链
引物
使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸
(3)选一选:基于PCR过程的理解,下列说法正确的是:②⑤⑥。
①Ⅰ过程需要加热到90 ℃以上,目的是使双链DNA变性,破坏磷酸二酯键。
②Ⅱ过程需要调节温度到50 ℃左右,目的是复性,即引物与模板DNA结合。
③PCR过程中引物是一小段DNA,至少要有2种。
④Ⅲ过程需将温度调整到72 ℃左右,目的是使4种脱氧核苷酸加到引物的5'端。
⑤Ⅱ和Ⅲ过程均遵循碱基互补配对原则。
⑥由于整个PCR过程中需要不断调节温度,DNA聚合酶必须耐高温。
(4)仪器:PCR扩增仪
(5)鉴定方法:琼脂糖凝胶电泳
二、基因表达载体的构建(核心步骤)
1.构建的目的:
(1)使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且遗传给下一代。
(2)使目的基因能够表达和发挥作用。
2.填一填:基于对基因表达载体成分(如图)和构建过程的理解,完成下列几个小题。
(1)A:启动子,是RNA聚合酶识别和结合的部位,可以驱动基因转录出mRNA。
(2)B:目的基因。
(3)C:终止子,转录停止的部位。
(4)D:复制原点、E:标记基因。
3.构建过程:
(1)用适宜的限制酶切割载体。
(2)用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割目的基因。
(3)用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来。
三、将目的基因导入受体细胞
1.转化:目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
2.填一填:基于受体细胞的不同,完成下列表格。
生物类型
导入方法
受体细胞
注意事项
植物
我国独创的——花粉管通道法;农杆菌转化法
受精卵或体细胞
农杆菌转化法适用于双子叶植物和裸子植物
动物
显微注射