讲义说明讲稿课件23m.pptx

第四篇 遗传与变异;重组DNA技术，也称基因工程或遗传工程。 基因工程是指将特定的基因（即外源基因），通过载体或其它手段送入受体细胞，使它们在受体细胞中与受体细胞的基因进行重组，并能增殖、表达，这样一种遗传学操作。 基因工程的目的:通过与优良性状相关的基因的重组，获得具有高度应用价值的新物种或新产品。;基因工程的优点 克服物种间的屏障； 有目的、有计划、有选择地加工制造各种生物制品； 遗传育种、医学等研究和开发。;重组DNA技术;23.1 基因工程的相关技??? 23.1.1 核酸的分子杂交 1. DNA的变性与复性 DNA变性 较高温度解链成单链。 DNA复性 变性的DNA逐渐冷却，分离的两条单链→双链的DNA。 短链容易精确复性；长链复性较难。 杂交分子 碱基序列大部分互补，可以复性。 DNA与RNA之间，也一样。;2. 分子探针寻找特定基因 3. Southern印迹 可以检测特定的DNA序列。 4. Northern印迹 可以检测特定基因的表达情况。 5. 原位杂交 可以检测特定细胞中某一基因的表达情况。;Southern印迹;KNAT1的表达;23.1.2 PCR 1. PCR技术的基本原理 PCR反应过程： ●双链DNA变性（90℃～95℃）成为单链DNA； ●引物复性（37℃-60℃）同单链DNA互补序列结合； ● DNA聚合酶催化（70℃～ 75℃）使引物延伸。;PCR原理;2. Taq DNA聚合酶 3. 寡核苷酸引物 4. PCR技术的应用;23. 2 工具酶 23.2.1 限制性内切酶 （1）限制性内切酶的作用 识别DNA中特定核苷酸序列，使每条链的一个磷酸二酯键断开。 （2）限制性内切酶的类型 I型、II型和III型。 II型酶→基因工程。 （3）限制性内切酶的命名 根据来源命名。如EcoR I →大肠杆菌（E. coli）、R株系、第一种。;（4）限制性内切酶的识别序列 能识别的特定核苷酸序列。 4~6个碱基对组成，且碱基互补对称。 只写单链的核苷酸序列。 （5）限制性内切酶的切割位点 II型酶切割位点在识别序列区内。 ;6）切割片段的末端 A.粘性末端 两条链末端交错对称。 ● 5'粘性末端 ● 3'粘性末端 B.平头末端 两条链末端平齐。;粘性末端;23.2.2 DNA连接酶及其连接作用 催化-PO4和-OH形成磷酸二酯键。 （1）E. Coli DNA连接酶 大肠杆菌（E. Coli）基因组编码； 连接具互补粘性末端的DNA片段。 （2）T4 DNA连接酶 T4噬菌体DNA编码； 既连接具互补粘性末端的DNA片段，也能连接平头末端。;23.2.3 反转录酶 从反转录病毒中制备得到的。 该酶能以具有3′-OH 的DNA或RNA为引物，以mRNA为模板从5′→3′聚合生成cDNA 。 ;23.3 基因(克隆)的质粒载体 基因载体 运送外源DNA片段进入受体细胞。 三个条件：●有插入位点； ●能在受体细胞内复制； ●有筛选标记基因。;23.3.1 质粒 A.存在于细菌；蓝藻、绿藻、真菌。 B.染色体外裸露环状双链DNA分子，小的不足1500bp，大的100kb以上。 C.宿主细胞内能自主复制。松弛型和严紧型复制质粒。选用分子小和松弛型复制的质粒。;23.3.2 质粒载体pBR322 A.有复制起始点，能在受体细胞内复制； B.有2种筛选标记基因； C.有允许外源DNA插入的位点； D.有高的拷贝数。;pBR322图谱;23.4重组DNA的基本步骤 23.4.1 获得目的基因 1. 构建cDNA文库和基因组文库分离目的基因 2. 用PCR技术从基因组中扩增出目的基因 3.人工合成DNA;23.4.2 DNA分子的体外重组 酶切和连接。;23.4.3 重组DNA分子引入宿主细胞和筛选鉴定 1. 重组DNA引入宿主细胞 原核生物细胞是很好的受体细胞→容易摄取外界的DNA，增殖快，基因组简单，便于培养和基因操作。大肠杆菌、蓝藻、农杆菌等。 2. 重组体克隆的筛选与鉴定;蓝白斑筛选;转基因植物筛选;23.5 基因工程的应用及其成果简介 基因工程?干扰素、人生长素、人胰岛素、乙肝疫苗、红细胞生成素、血纤维蛋白溶酶原激活剂（溶栓药）等。 基因工程农作物新品种也已在一些国家在大田种植，如抗虫棉、抗虫玉米、耐储黄瓜等。 1. 生产新型疫苗 2. 生产人胰岛素 3. 生产人生长激素 4. 生产干扰素 ;5. 动、植物基因工程 转基因动物 （1）模式动物 模式动物可用来揭示生物学困难领域中的许多奥妙，像人脑、免疫系统和胚胎发育等。 在试验遗传病