1997年，我国政府首次批准商业化种植转 基因抗虫棉。到2015年，我国已育成转基因抗 虫棉新品种100多个，减少农药用量40万吨， 增收节支社会经济效益450亿元。你知道转 基因抗虫棉抗虫的机制是什么吗？培育转基 转基因抗虫棉（使棉铃虫死亡，左）与非转 因抗虫棉一般需要哪些步骤？ 基因抗虫棉（右）
1997年,我国政府首次批准商业化种植转 基因抗虫棉。到2015年,我国已育成转基因抗 虫棉新品种100多个，减少农药用量40万吨， 增收节支社会经济效益450亿元。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?
第二节 基因工程的基本操作程序 图1-6基因改良的矮牵牛花 DNA模型剪切拼装
第二节 基因工程的基本操作程序
基因工程的基本操作程序 基因工程的一般操作程序主要包括四个步骤：目的基因的获取、重组载体的 构建、重组载体的导入和筛选、目的基因的检测与鉴定。 1.目的基 4.目的基 因的筛选 因的检测 与获取 与鉴定 基因工程 的基本操 作程序 2.基因表 3.将目的 达载体的 基因导入 构建 受体细胞
一、基因工程的基本操作程序 基因工程的一般操作程序主要包括四个步骤：目的基因的获取、重组载体的 构建、重组载体的导入和筛选、目的基因的检测与鉴定。 1.目的基 因的筛选 与获取 4.目的基 因的检测 与鉴定 2.基因表 达载体的 构建 3.将目的 基因导入 受体细胞 基因工程 的基本操 作程序
细菌 细胞 DNA 取出质粒 取出DNA 用限制性内切核酸酶切断DNA 将重组DNA分子导入受体细胞 限制性内切核酸爵 ●用连接酶连接目的基因 重组的质粒 目的基因产物 增殖 目的基因产物 连接酶■ 基因工程的一般程序示意图
二、目的基因的筛选与获取 1.目的基因：能够编码特定蛋白质的基因，也可以是一些具有调控作用的 因子。如：抗虫基因 2.筛选目的基因最有效的方法之一是从相关的已知结构和功能清晰的基因 中进行筛选。 3.目的基因获取的方法： 利用PCR技术扩增目的基因
1. 目的基因：能够编码特定蛋白质的基因,也可以是一些具有调控作用的 因子。如:抗虫基因 2. 筛选目的基因最有效的方法之一是从相关的已知结构和功能清晰的基因 中进行筛选。 二、目的基因的筛选与获取 3. 目的基因获取的方法： 利用PCR技术扩增目的基因
二、目的基因的筛选与获取 (1)DNA复制所需的条件 参与的组分 在DNA复制中的作用 解旋酶（在体外用高温代替） 打开DNA双链 DNA母链 提供DNA复制的原料 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 (2)扩增所需的条件： 模板（目的基因)、引物、4种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶 (3)扩增过程中每一次循环的步骤：变性、复性、延伸
二、目的基因的筛选与获取 （1）DNA复制所需的条件 参与的组分 在DNA复制中的作用 解旋酶（在体外用高温代替） 打开DNA双链 DNA母链 提供DNA复制的原料 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 （2）扩增所需的条件： 模板（目的基因）、引物、4种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶 （3）扩增过程中每一次循环的步骤： 变性、复性、延伸
二、目的基因的筛选与获取 (3)扩增的过程 T3 n m DNA模板4种脱氧核背酸 5 耐高温的DNA聚合惭 引物 5 FLLLTITI 3 n mmmnnnnn 5 3 变性当温度上升到90℃以 上时，双链DNA解聚为单链复性当温度下降到50℃左 5 UUuUU 右时，两种引物通过碱基互 延伸当温度上升到72℃左右时， 补配对与两条单链DNA结合 溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温 第一轮循环的产物作为 的DNA聚合酶的作用下，根据碱 第二轮反应的模板 基互补配对原则合成新的DNA链 过变性、复性和延伸 步产生第二轮循环的产 mmm' 3 第二轮循环的产物作为第三 轮反应的模板，经过变性、 复性和延伸三步产生第三轮 循环的产物
二、目的基因的筛选与获取 （3）扩增的过程
二、目的基因的筛选与获取 (3)扩增的过程一一演示图 条件：DNA模板、4种脱氧核苷酸、引物 5 和TagDNA聚合酶 3 过程：变性一延伸→退火 引物 3引物2 5 3 S> 引物1 引物1 目的基因 3引物25 3引物25 引物1 3引物25？ 5 3
5’ 3’ 3’ 5’ 3’ 5’ 5’ 3’ 5’ 3’ 引物1 3’ 5’ 引物2 3’ 5’ 5’ 3’ 3’ 5’ 引物2 5’ 3’ 引物1 5’ 3’ 引物1 3’ 5’ 引物2 3’ 5’ 引物2 5’ 3’ 引物1 目的基因 条件：DNA模板、4种脱氧核苷酸、引物 和TaqDNA聚合酶 过程：变性→延伸→退火 二、目的基因的筛选与获取 （3）扩增的过程——演示图
3 5 5 3 引物1 引物1 3引物25 5 引物1 3引物25 3 3?引物25 引物 3引物25 3 引物 引物1 3引物25 3引物25 3 引物 引物1 3引物25 引物1 3引物25 3?引物25 引物13 3引物25
3’ 5’ 5’ 3’ 3’ 5’ 引物2 5’ 3’ 引物1 5’ 3’ 引物1 3’ 5’ 引物2 3’ 5’ 引物2 5’ 3’ 引物1 3’ 5’ 5’ 3’ 引物1 5’ 3’ 引物1 3’ 5’ 引物2 5’ 3’ 引物1 3’ 5’ 引物2 5’ 3’ 引物1 3’ 5’ 引物2 3’ 5’ 引物2 5’ 3’ 引物1 5’ 3’ 引物1 3’ 5’ 引物2 5’ 3’ 3’ 5’ 引物2 5’ 3’ 引物1 3’ 5’ 引物2
二、目的基因的筛选与获取 (3)扩增过程中每一次循环的步骤 变性、复性、延伸 (4)扩增结果DNA产物的量 2n,n为循环的次数
二、目的基因的筛选与获取 （3）扩增过程中每一次循环的步骤 变性、复性、延伸 （4）扩增结果DNA产物的量 2 n ,n为循环的次数