基因工程的基本操作程序4.ppt

* 四、目的基因的检测与鉴定 检测: 是否插入目的基因 是否转录 是否翻译 鉴定: 分子水平鉴定 个体生物学水平鉴定 1、检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因 ① 首先取出转基因生物的基因组DNA； （1）方法: DNA分子杂交 （2）过程: ② 将含目的基因的DNA片段用放射性同位素等作标记,以此做探针； ③ 使探针和转基因生物的基因组杂交,若显示出杂交带,表明染色体已插入染色体DNA中。 （一）检测 基因探针：是一段带有检测标记，且序列已知的，与目的基因互补的核酸序列。 　 基因探针通过分子杂交与目的基因结合，产生杂交信号，能从浩翰的基因组中把目的基因显示出来。 DNA分子杂交示意图 采用一定的技术手段，将两种生物的DNA分子的单链放在一起，如果这两个单链具有互补的碱基序列，那么，互补的碱基序列就会结合在一起，形成杂合双链区；在没有互补碱基序列的部位，仍然是两条游离的单链。 2、检测目的基因是否转录出了mRNA 3、检测目的基因是否翻译成蛋白质 ①方法: 分 子 杂 交 方法: 抗原-抗体杂交 ②过程:用上述探针和转基因生物的mRNA杂交,若出现杂交带,表明目的基因转录出了mRNA。 提取 （3）检测目的基因是否翻译成蛋白质 方法——抗原-抗体杂交 苏云金杆菌 Bt毒素蛋白 将Bt毒蛋白注射小鼠体内 从小鼠血管抽出血液分离出抗Bt毒素的抗体 抗体 蛋白质 出现杂交带 脱分化 组织培养 （二）鉴定（个体生物学水平） 抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等 若不能表达，要对抗虫基因再进行修饰。 怎样检验抗虫基因在棉细胞内是否表达呢？ 没有抗虫基因 的棉植株 有抗虫基因的棉植株 棉铃虫 虫没有死 虫被杀死 没有表达 目的基因表达 包括抗虫、抗病的接种实验，以确定是否有抗性以及抗性的程度； 基因工程产品与天然产品的活性比较，以确定功能是否相同等。 个体水平鉴定 是否成功显示出杂交带 抗原—抗体杂交 目的基因是否翻译出蛋白质 第三步 是否成功显示出杂交带 分子杂交技术 （DNA和mRNA之间） 目的基因是否转录出mRNA 第二步 是否成功显示出杂交带 DNA分子杂交 （DNA和DNA之间） 目的基因是否进入受体细胞 第一步 分子检测 结果显示 方法 检测内容 步骤 类型 目的基因的表达和检测 提示： ①DNA分子杂交技术首先提取受体细胞中的DNA，然后高温解成单链，再与同位素标记的DNA探针杂交； ②抗原－抗体杂交所用到的抗体是用表达出的蛋白质注射动物进行免疫，产生相应的抗体，并提取出而来的。 归纳: 基因工程的基本操作程序 获取目的基因 从基因文库 利用PCR 化学方法人工合成 构建基因表达载体 目的基因、启动子、终止子、标记基因 将目的基因导入受体细胞 转化法（微生物）、农杆菌转化法（植物）、显微注射法（动物） 目的基因的检测与鉴定 检测：是否插入、转录、翻译 为什么要构建基因文库？直接从含有目的基因的生物体内提取不行吗？ 构建基因文库是获取目的基因的方法之一，并不是唯一的方式。如果所需要的目的基因序列已知，就可以通过PCR方式从含有该基因的生物的DNA中，直接获得，也可以通过反转录，用PCR方式从mRNA中获得，不一定要构建基因文库。 但如果所需要的目的基因的序列完全不知，或只知道目的基因序列的一段，或想从一种生物体内获得许多基因，或者想知道这种生物与另一种生物之间有多少基因不同，或者想知道一种生物在个体发育的不同阶段表达的基因有什么不同，或者想得到一种生物的全基因组序列，往往就需要构建基因文库。 利用大肠杆菌可以生产出人的胰岛素，联系前面有关细胞器功能的知识，结合基因工程操作程序的基本思路，思考一下，若要生产人的糖蛋白，可以用大肠杆菌吗？ 有些蛋白质肽链上有共价结合的糖链，这些糖链是在内质网和高尔基复合体上加工完成的，内质网和高尔基复合体存在于真核细胞中，大肠杆菌不存在这两种细胞器，因此，在大肠杆菌中生产这种糖蛋白是不可能的。 寻根问底： 根据农杆菌可将目的基因导入双子叶植物的机理,你能分析出农杆菌不能将目的基因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，目的是使农杆菌向植物组织的受伤部位靠拢（趋化性）和激活农杆菌的诱导的基因，使T-DNA转移并插入到染色体DNA上。 酚类诱导物主要在双子叶植物细胞壁中合成，通常不存在于单子叶植物中 4.β-珠蛋白是动物血红蛋白的重要组成成分。当它的成分异常时，动物有可能患某种疾病，如镰刀形细胞贫血症。假如让你用基因工程的方法，使大肠杆菌生产出鼠的β-珠蛋白，