第十三章基因工程與基因重組課件

第十三章基因重組與基因工程第一節(jié)自然界的基因重組一轉(zhuǎn)化（transformation）1943年Avery等，研究肺炎雙球菌時發(fā)現(xiàn)，有毒型肺炎雙球菌的DNA和無毒型肺炎雙球菌一起培養(yǎng)產(chǎn)生子代有毒型肺炎雙球菌。第十三章基因重組與基因工程第一節(jié)自然界的基因重1病毒和噬菌體是最簡單的生物，由蛋白質(zhì)包裹著核酸組成。噬菌體感染宿主細胞后，噬菌體核酸進入宿主細胞過程叫轉(zhuǎn)染（transfection），是轉(zhuǎn)化的一種形是。如癌基因隨病毒基因整合到宿主細胞的染色體中，癌基因被轉(zhuǎn)錄，并翻譯為蛋白質(zhì)，此特異蛋白質(zhì)使正常宿主細胞轉(zhuǎn)變?yōu)榘┘毎?。病毒和噬菌體是最簡單的生物，由蛋白質(zhì)包裹著核酸組成。噬菌體感2

二轉(zhuǎn)導(dǎo)（transduction）λ噬菌體感染大腸桿菌時，λDNA進入宿主細胞，與宿主細胞染色體重組成一體，叫作整合，整合的細菌叫溶原菌，另一種方式叫裂解。二轉(zhuǎn)導(dǎo)（transduction）3第十三章基因工程與基因重組課件4三轉(zhuǎn)位（transposition）轉(zhuǎn)位是一組基因從一處轉(zhuǎn)位到基因組的另一個位置，免疫球蛋白的生產(chǎn)就是通過基因轉(zhuǎn)位和重組而生產(chǎn)的過程。三轉(zhuǎn)位（transposition）5第二節(jié)基因工程基因工程是用分離純化或人工合成的DNA，在體外與載體DNA結(jié)合，成為重組DNA，用于轉(zhuǎn)化宿主（細菌或其它細胞），篩選出能表達重組DNA的活細胞，加以純化、轉(zhuǎn)代、擴增，成為克?。╟long）。因此，基因工程也稱為基因克?。╣enecloning）或重組DNA技術(shù)。基因克?。ɑ蛑亟MDNA）技術(shù)，既然是個工程，就應(yīng)有藍圖和施工方案。首先要考慮的是達到什麼目的，如是想擴增基因研究還是用此基因生產(chǎn)蛋白質(zhì)。

第二節(jié)基因工程基因工程是用分離純化或人工合成的D6基因克隆技術(shù)示意圖：基因克隆技術(shù)示意圖：7一分——載體和目的基因的分離（一）載體常用的有質(zhì)粒、λ噬菌體、M13噬菌體等。逆轉(zhuǎn)錄病毒DNA、昆蟲病毒DNA，是近年用于插入動物細胞較新載體，這些載體多是在宿主細胞內(nèi)可獨立復(fù)制完整DNA分子。pBR322是常用質(zhì)粒。一分——載體和目的基因的分離8λ噬菌體和噬菌體又稱大腸桿菌噬菌體。λ噬菌體由可殼蛋白包裹著49502個堿基對的DNA，還有一個尾巴。λDNA共有50多個基因。λ噬菌體和噬菌體又稱大腸桿菌噬菌體。λ噬菌體由可殼蛋白包9（二）目的基因的來源1.直接從染色體中分離;2.人工合成;3.從mRNA合成cDNA;4.基因文庫(genelibrary)。（二）目的基因的來源10二切——限制性內(nèi)切酶的應(yīng)用有人把限制性內(nèi)切酶稱作基因工程的手術(shù)刀，它能識別核酸分子莫些堿基序列并加以切開。分平端切口和粘端切口。二切——限制性內(nèi)切酶的應(yīng)用11三接——把載體和目的基因接成重組基因限制性內(nèi)切酶切割載體及目的基因后，無論產(chǎn)生平端切口或粘端切口，都可以用DNA連接酶把載體和目的基因接成重組基因。三接——把載體和目的基因接成重組基因12第十三章基因工程與基因重組課件13還有一種尾接法的連接方法，在載體和目的基因上找不到共同的酶切點時，采用此法。還有一種尾接法的連接方法，在載體和目的基因上找不到共同的酶切14四轉(zhuǎn)——重組體的轉(zhuǎn)化重組載體如大腸桿菌質(zhì)粒，可在0~4C°用CaCI2處理大腸桿菌，以增大其細胞膜的通透性，而后將用CaCI2處理的桿菌與重組質(zhì)粒進行保溫，使質(zhì)粒進入菌體，將DNA片段導(dǎo)入宿主細胞進行轉(zhuǎn)化。四轉(zhuǎn)——重組體的轉(zhuǎn)化15基因工程技術(shù)的發(fā)展，特別是高等動物的基因難于在原核生物體系中表達，因二者的轉(zhuǎn)錄、翻譯系統(tǒng)各有差異，目前基因工程的表達體系已發(fā)站到第二、三、四代：基因工程技術(shù)的發(fā)展，特別是高等動物的基因難于在原核生物體系中16五篩——DNA重組體篩選與鑒定將重組載體引入宿主細胞，并將其初步擴增后，應(yīng)加以篩選，篩出含目的基因的菌株，并鑒定之，確定克隆株后，即可繁殖菌株進行擴增。1.據(jù)重組載體的表型進行是常用方法?？梢岳幂d體質(zhì)粒對抗生素的抗藥性進行篩選。如質(zhì)粒pBR332，由4362個核苷酸對構(gòu)成對四環(huán)素及氨芐青霉素均有耐藥性。五篩——DNA重組體篩選與鑒定172.DNA限制酶切圖譜分析：如用快速的DNA提取法提取重組DNA，經(jīng)限制性內(nèi)切酶切割后，在瓊脂糖凝膠電泳上比較重組體與原來載體，可以從DNA片段的大小與有無來區(qū)別是否已發(fā)生重組。3.利用核酸雜交和放射自顯影進行鑒定：將菌落DNA轉(zhuǎn)移到硝酸纖維素濾膜上，另外用放射同位素，標(biāo)記目的基因，制成溶液，作為“探針”將菌落DNA與“探針”一起溫育，若菌落含有目的基因，就可把“探針”吸附住，把已和探針溶液作用過的濾膜沖洗、烘干，與線底片夾在一起放陰暗處數(shù)天，經(jīng)顯影后，有目的基因的所在位置會出現(xiàn)黑點，從黑點位置與菌落DNA比較及鑒定之。2.DNA限制酶切圖譜分析：18基因工程是生命科學(xué)中目前的熱門課題，方法日新月異，總的操作原則歸納如下：基因工程是生命科學(xué)中目前的熱門課題，方法日新月異，總的操作原19生物技術(shù)（biotechnology）即生物工程，是利用有機體或其組織發(fā)展新產(chǎn)品的一種技術(shù)。生物技術(shù)（biotechnology）即生物工程，是利用有機20單克隆抗體（monoclonalantibody）是由一個雜交瘤細胞及其后代，產(chǎn)生的抗體，具有單一、特異與純化的特性。單克隆抗體（monoclonalantibody）是由一21第十三章作業(yè)寫出下列物質(zhì)的英文名稱:生物技術(shù)生物工程轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)染轉(zhuǎn)導(dǎo)轉(zhuǎn)位基因克隆基因文庫單克隆抗體2.基因工程技術(shù)操作方法可歸納為那幾方面?第十三章作業(yè)寫出下列物質(zhì)的英文名稱:22演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！23第十三章基因重組與基因工程第一節(jié)自然界的基因重組一轉(zhuǎn)化（transformation）1943年Avery等，研究肺炎雙球菌時發(fā)現(xiàn)，有毒型肺炎雙球菌的DNA和無毒型肺炎雙球菌一起培養(yǎng)產(chǎn)生子代有毒型肺炎雙球菌。第十三章基因重組與基因工程第一節(jié)自然界的基因重24病毒和噬菌體是最簡單的生物，由蛋白質(zhì)包裹著核酸組成。噬菌體感染宿主細胞后，噬菌體核酸進入宿主細胞過程叫轉(zhuǎn)染（transfection），是轉(zhuǎn)化的一種形是。如癌基因隨病毒基因整合到宿主細胞的染色體中，癌基因被轉(zhuǎn)錄，并翻譯為蛋白質(zhì)，此特異蛋白質(zhì)使正常宿主細胞轉(zhuǎn)變?yōu)榘┘毎２《竞褪删w是最簡單的生物，由蛋白質(zhì)包裹著核酸組成。噬菌體感25

二轉(zhuǎn)導(dǎo)（transduction）λ噬菌體感染大腸桿菌時，λDNA進入宿主細胞，與宿主細胞染色體重組成一體，叫作整合，整合的細菌叫溶原菌，另一種方式叫裂解。二轉(zhuǎn)導(dǎo)（transduction）26第十三章基因工程與基因重組課件27三轉(zhuǎn)位（transposition）轉(zhuǎn)位是一組基因從一處轉(zhuǎn)位到基因組的另一個位置，免疫球蛋白的生產(chǎn)就是通過基因轉(zhuǎn)位和重組而生產(chǎn)的過程。三轉(zhuǎn)位（transposition）28第二節(jié)基因工程基因工程是用分離純化或人工合成的DNA，在體外與載體DNA結(jié)合，成為重組DNA，用于轉(zhuǎn)化宿主（細菌或其它細胞），篩選出能表達重組DNA的活細胞，加以純化、轉(zhuǎn)代、擴增，成為克?。╟long）。因此，基因工程也稱為基因克?。╣enecloning）或重組DNA技術(shù)?；蚩寺。ɑ蛑亟MDNA）技術(shù)，既然是個工程，就應(yīng)有藍圖和施工方案。首先要考慮的是達到什麼目的，如是想擴增基因研究還是用此基因生產(chǎn)蛋白質(zhì)。

第二節(jié)基因工程基因工程是用分離純化或人工合成的D29基因克隆技術(shù)示意圖：基因克隆技術(shù)示意圖：30一分——載體和目的基因的分離（一）載體常用的有質(zhì)粒、λ噬菌體、M13噬菌體等。逆轉(zhuǎn)錄病毒DNA、昆蟲病毒DNA，是近年用于插入動物細胞較新載體，這些載體多是在宿主細胞內(nèi)可獨立復(fù)制完整DNA分子。pBR322是常用質(zhì)粒。一分——載體和目的基因的分離31λ噬菌體和噬菌體又稱大腸桿菌噬菌體。λ噬菌體由可殼蛋白包裹著49502個堿基對的DNA，還有一個尾巴。λDNA共有50多個基因。λ噬菌體和噬菌體又稱大腸桿菌噬菌體。λ噬菌體由可殼蛋白包32（二）目的基因的來源1.直接從染色體中分離;2.人工合成;3.從mRNA合成cDNA;4.基因文庫(genelibrary)。（二）目的基因的來源33二切——限制性內(nèi)切酶的應(yīng)用有人把限制性內(nèi)切酶稱作基因工程的手術(shù)刀，它能識別核酸分子莫些堿基序列并加以切開。分平端切口和粘端切口。二切——限制性內(nèi)切酶的應(yīng)用34三接——把載體和目的基因接成重組基因限制性內(nèi)切酶切割載體及目的基因后，無論產(chǎn)生平端切口或粘端切口，都可以用DNA連接酶把載體和目的基因接成重組基因。三接——把載體和目的基因接成重組基因35第十三章基因工程與基因重組課件36還有一種尾接法的連接方法，在載體和目的基因上找不到共同的酶切點時，采用此法。還有一種尾接法的連接方法，在載體和目的基因上找不到共同的酶切37四轉(zhuǎn)——重組體的轉(zhuǎn)化重組載體如大腸桿菌質(zhì)粒，可在0~4C°用CaCI2處理大腸桿菌，以增大其細胞膜的通透性，而后將用CaCI2處理的桿菌與重組質(zhì)粒進行保溫，使質(zhì)粒進入菌體，將DNA片段導(dǎo)入宿主細胞進行轉(zhuǎn)化。四轉(zhuǎn)——重組體的轉(zhuǎn)化38基因工程技術(shù)的發(fā)展，特別是高等動物的基因難于在原核生物體系中表達，因二者的轉(zhuǎn)錄、翻譯系統(tǒng)各有差異，目前基因工程的表達體系已發(fā)站到第二、三、四代：基因工程技術(shù)的發(fā)展，特別是高等動物的基因難于在原核生物體系中39五篩——DNA重組體篩選與鑒定將重組載體引入宿主細胞，并將其初步擴增后，應(yīng)加以篩選，篩出含目的基因的菌株，并鑒定之，確定克隆株后，即可繁殖菌株進行擴增。1.據(jù)重組載體的表型進行是常用方法?？梢岳幂d體質(zhì)粒對抗生素的抗藥性進行篩選。如質(zhì)粒pBR332，由4362個核苷酸對構(gòu)成對四環(huán)素及氨芐青霉素均有耐藥性。五篩——DNA重組體篩選與鑒定402.DNA限制酶切圖譜分析：如用快速的DNA提取法提取重組DNA，經(jīng)限制性內(nèi)切酶切割后，在瓊脂糖凝膠電泳上比較重組體與原來載體，可以從DNA片段的大小與有無來區(qū)別是否已發(fā)生重組。3.利用核酸雜交和放射自顯影進行鑒定：將菌落DNA轉(zhuǎn)移到硝酸纖維素濾膜上，另外用放射同位素，標(biāo)記目的基因，制成溶液，作為“探針”將菌落DNA與“探針”一起溫育，若菌落含有目的基因，就可把“探針”吸附住，把已和探針溶液作用過的濾膜沖洗、烘干，與線底片夾在一起放陰暗處數(shù)天，經(jīng)顯影后，有目的基因的所在位置會出現(xiàn)黑點，從黑點位置與菌落DNA比較及鑒定之。2.DNA限制酶切圖譜分析：41基因工程是生命科學(xué)中目前的熱門課題，方法日新月異，總的操作原則歸納如下：基因工程是生命科學(xué)中目前的熱門課題，方法日新月異，總的操作原42生物技術(shù)（biotechnology）即生物工程，是利用有機體或其組織發(fā)展新產(chǎn)品的一種技術(shù)。生物技術(shù)（biotechnology）即