基因重組與基因工程

10、基因重組與基因工程自然界生物的基因重組DNA重組技術基因工程10.1自然界生物的基因重組（一）同源重組（二）非同源重組轉座子與跳躍基因10.2DNA重組技術（一）DNA分子的加工與工具酶限制性內切酶與連接酶分子剪刀和分子針線（二）、DNA片斷的分離和檢測1、凝膠電泳技術2、核酸雜交技術熒光原位雜交顯示端粒DNA的變性與復性3、基因圖譜和DNA序列分析（1）限制性作圖與RFLP限制酶A、B限制酶A限制酶B2kb3kb5kb2kb8kb3kb7kbAB2kb5kb3kb基因圖（DNA測序儀顯示的堿基排列順序)（2）DNA序列分析已完成測序工作的生物面包酵母蛔蟲果蠅芥菜1988年，美國國家衛(wèi)生院和能源部迄今為止在生命科學領域最宏大的研究計劃—人類基因組計劃主要內容是完成人體23對染色體的全部基因的遺傳作圖和物理作圖，完成23對染色體上30億個堿基的序列測定以美國為主、包括英國、法國、日本和中國多國科學家參加的國際合作計劃9.7人類基因組計劃人類基因組計劃主要應用了4方面相互配合與補充的研究方法和技術：1.用RFLP等標記出包含大約1Mb的超大片段進行定位作圖2.用RFLP把超大片段分割成10多個包含100kb的大片段，做出它們的物理圖3.用酵母人工染色體(YACs）或其他載體構建包含其中小片段的一系列重疊的克隆，約0.5～1.0Mb4.對小片段逐個進行測序，進而實現(xiàn)對整個染色體的測序和作圖1992年年，酵母3號染色體體DNA的的全部315357個堿基基序列的測測定，這是是人類完成成的第一條條真核生物物染色體DNA的全全序列。1995年，，科學家們獲獲得了人類第第3、第16和第22號號染色體的高高密度物理圖圖。1996年，，科學家們完完成酵母其他他15條染色色體的堿基序序列測定。1997年，，大腸桿菌基基因組序列測測定宣告完成成。1999年12月1日，，科學家們宣宣布，人類第第22號染色色體，含3.34×107個堿基序列的的測定已經全全部完成，這這是人類完成成的第一條人人類自身染色色體的全序列列測定。2000年6月26日，，人類基因組組工作框架圖圖完成，標志志著功能基因因組時代的到到來?？茖W家們對人人類基因組的的性質和作用用的認識在不不斷地深化。。未來：健康領領域、基礎科科學研究領域域……（三）DNA序列的復制制（一）DNA克隆技術2、PCR技技術10.3基基因工程程（一）基因工工程的基本原原理和方法基因工程的實實現(xiàn)主要分為為三個步驟：：第一步：目的的基因的分離離或制備：人人工分離生物物基因組群中中目的基因及及內切酶定位位切割或人工工酶促合成第二步：重組組DNA：選選擇載體及目目的基因與載載體基因重組組第三步：導入入與表達：重重組DNA導導入受體細胞胞，目的基因因表達出目的的效應和性狀狀實現(xiàn)以上三三步需要進進行以下工工作：1)尋找找目標基因因2)取得得目標基因因3)基因因的載體問問題：現(xiàn)主主要有質粒粒載體、病病毒載體、、脂質載體體、原生質質載體（2）轉基因生物物的生產轉基因小鼠鼠：導入人人類基因，，具有較強的的學習能力力。在迷宮宮實驗中，，轉基因鼠鼠覓食本領領比普通鼠鼠要高許多多，同時對對迷宮中食食物存放地地點記憶更更清楚。（二）基因工程的的應用1、特殊蛋蛋白質的大大量生產乳汁中分泌泌人凝血因因子IX的的轉基因山山羊美國轉基因因豬，其體體內含有人人類的基因因，乳汁含含有人體蛋蛋白fatorⅧ。。只需300～600只這樣樣的母豬就就能滿足全全世界對這這種蛋白的的需求。人胰島素從豬和牛的的胰臟提取取，獲得100g胰胰島素需800－1000kg的牛胰胰臟?，F(xiàn)在在用基因工工程方法在在大腸桿菌菌中表達產產生。人生生長長激激素素具有有物物種種特特異異性性，，只只能能用用人人的的生生長長激激素素來來治治療療侏侏儒儒癥癥。。以以前前從從尸尸體體腦腦垂垂體體中中提提取取，，來來源源非非常常有有限限，，現(xiàn)現(xiàn)在在用用基基因因工工程程方方法法在在大大腸腸桿桿菌菌中中表表達達產產生生。。干擾擾素素體外外培培養(yǎng)養(yǎng)人人體體細細胞胞來來生生產產，，產產量量低低，，成成本本高高，，現(xiàn)現(xiàn)用用重重組組大大腸腸桿桿菌菌生生產產。。

不易易腐腐爛爛的的番番茄茄

2、、動動物物植植物物的的遺遺傳傳改改良良抗蟲蟲植植物物化化學學農農藥藥兔毛毛棉棉花花在在我我國國培培育育成成功功：：用用兔兔的的一一種種角角蛋蛋白白轉轉化化棉棉花花，，棉棉花花纖纖維維質質量量好好，，具具有有兔兔毛毛般般的的光光澤澤。。3、、人人類類基基因因治治療療（1））體體細細胞胞基基因因治治療療1990年9月14日美美國國政政府府首首次次批批準準了了一一項項基基因因治治療療臨臨床床研研究究計計劃劃：：對對一一臺臺患患有有腺腺苷苷脫脫氨氨酶酶（（ADA）缺缺陷陷的的重重度度聯(lián)聯(lián)合合免免疫疫缺缺陷陷癥癥（（SCID）4歲女女童童進進行行基基因因治治療療并并獲獲得得成成功功。。該該患患者者今今年年已已經經10歲了了。。從從而而開開創(chuàng)創(chuàng)了了醫(yī)醫(yī)學學界界的的新新紀紀元元。。（2））種種系系基基因因治治療療：：將將外外源源基基因因導導入入性性細細胞胞、、受受精精卵卵、、早早期期胚胚細細胞胞————轉轉基基因因人人3、、轉轉基基因因生生物物的的安安全全問問題題（1））轉轉基基因因生生物物的的環(huán)環(huán)境境風風險險（2））轉轉基基因因生生物物的的安安全全和和倫倫理理問問題題其它它：：基基因因資資源源、、基基因因武武器器復習習題題1、、解解釋釋：：同同源源重重組組限限制制性性內內切切酶酶基因因克克隆隆基基因因工工