(课件网) 01 目的基因的筛选与获取 目录 /CONTENTS 04 目的基因的检测与鉴定 第2节 基因工程的基本操作程序 01 目的基因的筛选与获取 一、目的基因 1.概念: 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相关的基因。 2.作用: 根据不同的需要,目的基因是不同的,它主要是指编码蛋白质的基因。 3.实例: 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。 资料: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杀死棉铃虫。 培育转基因抗虫棉用到的目的基因 Bt 抗虫蛋白基因 简称 Bt 基因 当Bt抗虫蛋白被分解为多肽后,多肽与害虫肠上皮细胞的特异性受体结合,导致细胞膜穿孔,最后造成害虫死亡。 ①Bt抗虫蛋白的抗虫原理? ②抗虫棉中的Bt抗虫蛋白会不会对人畜产生危害? Bt抗虫蛋白只有在某类昆虫肠道的碱性环境中才能表现出毒性,而人和牲畜的胃液呈酸性,肠道细胞也没有特异性受体,因此,Bt抗虫蛋白不会对人畜产生上述影响 1. 实例:Bt 抗虫蛋白基因(Bt 基因)的筛选过程 用苏云金杆菌制成的生物杀虫剂广泛用于防治棉花虫害 也对Bt基因的表达产物———Bt 抗虫蛋白有了较为深入的了解。 苏云金杆菌的杀虫作用与Bt 基因有关 不仅掌握了Bt 基因的序列信息 Bt基因 是培育转基因抗虫棉较为合适的目的基因 01 目的基因的筛选与获取 二、筛选合适的目的基因 二、筛选合适的目的基因 2. 较为有效的方法之一 从相关的已知结构和功能清晰的基因中进行筛选。 3. 认识基因结构和功能的技术方法 随着测序技术的发展,以及序列数据库(GenBank)、 序列比对工具(如BLAST)等的应用,越来越多的基因的结构和功能为人们所知,为找到合适的目的基因提供了更多的机会和可能。 01 目的基因的筛选与获取 ★ 三、利用PCR获取和扩增目的基因 PCR由穆里斯等人于1985年发明,为此,穆里斯于1993年获得诺贝尔化学奖。 如果说,沃森和克里克发现DNA双螺旋结构,标志着分子生物学时代的开启,那么PCR技术则标志着分子生物学的腾飞。PCR技术的出现,彻底变革了生物化学、分子生物学、遗传学、以及现代医学等等。 01 目的基因的筛选与获取 1.PCR的含义: PCR是聚合酶链式反应的缩写。 它是一项根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件, 对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。 2.PCR的原理: DNA半保留复制 PCR扩增仪 ★ 三、利用PCR获取和扩增目的基因 01 目的基因的筛选与获取 【重温】DNA复制的过程 解旋 合成子链 形成新DNA C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A C G T A T A C G G C T A G C C G T A 3' 5' C C G T A G T A T A C G G C T A G C C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A 3' 5' ATP 解旋酶 (1)解旋 C C G T A G T A T A C G G C T A G C C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A 3' 5' A C G C A A G C T A G T C A T T A T A T G C A T G A T C G A G C T T (2)合成子链 C C G T A G T A T A C G G C T A G C C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A 3' 5' A C G C A A G C T A G T C A T T A T A T G C A T G A T C G A G C T T A C G C A A G C T A G T C A T T A DNA聚合酶 5' 3' T A T G C A T G A T C G A G C T T 5' 3' ATP ATP DNA聚合酶形成磷酸二酯键 子链延伸合成的方向? 只能从5′-端→3′-端延伸 C C G T A G T A T A C G G C T A G C C G T A T A C G G C C G T ... ...