[理学]基因重组与基因工程.pptVIP

DNA重组 同源重组 接合作用 转化作用 转导作用 转座 同源重组（homologous recombination） 发生在同源序列间的重组，称为同源重组又称基本重组。 是最基本的DNA重组方式，通过链的断裂和再连接，在两个DNA分子同源序列间进行单链或双链片断的交换。 接合作用（conjugation） 当细菌通过菌毛相互接触时，质粒DNA就可以 从一个细菌转移至另一个细菌，这种类型的的DNA转移就称为接合作用。 转化作用（transformation） 通过自动获取或人为地供给外源DNA，使细胞或培养的受体细胞获得新的遗传表型，这就是转化作用。 转 导 作 用 (transduction) 当病毒从被感染的（供体）细胞中释放出来，再次感染另一（受体）细胞时，发生在供体细胞与受体细胞之间的DNA转移及基因重组即为转导作用。 例：λ 噬菌体的生活史 噬菌体DNA在宿主内迅速增值，产生新的病毒颗粒，并溶解细菌释放出新生噬菌体。 噬菌体DNA整合进入宿主染色体，成为宿主染色体的一部分，随宿主DNA复制而被复制。 转座（transposition） 大多数基因在基因组内的位置时固定的，但有些基因可以从一个位点移到另一位点，这些可移动的DNA片断称为转座因子或可移动片断。 这种有插入序列或转座子介导的基因移位或重组称为转座。 重组DNA技术的发展史 1868年，瑞士外科医生Miescher发现核酸 1944年，Avery进行肺炎球菌转化实验 1973年，美国斯坦福大学的科学家构建第一个 重组DNA分子。 1977年，美国南旧金山由博椰和斯旺森建立世界第一家遗传工程公司，专门应用重组DNA技术制造医学上重要的药物。 1980年，开始建造第一家应用重组DNA技术生产胰岛素的工厂。 1997年，英国罗林研究所成功地克隆了多莉。 本节主要内容 重组DNA技术的相关概念 基因工程 工具酶 目的基因 基因载体/载体 基本原理 重组DNA技术与医学的关系 一、重组DNA技术的相关概念 （一）基因工程 克隆 DNA克隆 DNA重组技术 （recombinant DNA technology); 基因工程（genetic engineering） 克隆 指一个亲本细胞经无性繁殖产生无数个相同细胞的子代群体过程。 指一个亲本DNA分子产生无数个相同的DNA分子的过程（基因工程中的克隆 ）。 DNA重组技术（recombinant DNA technology） 有目的地通过分子克隆技术认为操作改造基因，改变生物遗传性装的系列过程，统称为DNA重组技术（recombinant DNA technology）又称基因工程（genetic engineering）。 基因工程的目的 分离获得某一感兴趣的基因或基因或DNA。 获得感兴趣的基因的表达产物（蛋白质）。 （二）工具酶 限制性核酸内切酶（限制酶） T4DNA连接酶 碱性磷酸酶 逆转录酶 末端转移酶 反转录酶 重组DNA技术种常用到的工具酶 限制性核酸内切酶 定义： 识别DNA双链的特异核苷酸序列，并在识别位点或其周围进行切割的一类酶。 Ⅱ类酶识别序列特点－－ 回文结构 ………GGATCC……… ....……CCTAGG……… 切口：平端切口，粘端切口 （三）目的基因 cDNA（complementary DNA ） 基因组DNA (四)基因载体/载体 定义： 为携带目的基因，进入宿主细胞进行扩增和表达的一类DNA分子。 常用载体： 质粒DNA 噬菌体DNA 病毒DNA 理想载体所应具备的条件： 能自主复制 具有某些容易检测的遗传标记（如抗药性、空斑形成等）,以便重组体的筛选与鉴定。 有克隆位点（外源DNA插入点），常具有多个单一酶切位点，称多克隆位点。 分子量要小，以便容纳较大的外源DNA 质粒 特点： 能在细胞内独立地自主复制；带有某些 遗传信息，会赋予宿主细胞一些遗传性状。 重组DNA技术的基本原理 基本原理 目的基因的获取 克隆载体的选择和构建 外源基因和载体的连接 DNA导入受体菌 重组体的筛选 克隆基因的表达 （一）目的基因的获取 1、化学合成法 要求：已知目的基因的核苷酸序列，或其产物的氨基酸序列