遗传学geneppt课件

生物的性状大都可以遗传，改变基因就可改变性状 基因工程的基本原理Gene工程狭义上讲就是 DNA重组Gene工程就是将不同的 DNA片段按人们的设计方案定向地连接起来，并转移到受体细胞中，使受体细胞获得新的遗传性状。五 .基因工程gene engineering理论上的三大发现 DNA为遗传物质： Avery的肺炎双球菌转化实验 DNA双螺旋结构的发现和 DNA半保留复制机制 遗传密码与中心法则基因工程基因工程肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌1928年 英国细菌学家 Griffith 细菌转化试验1944年 O.Avery证实 DNA是转化源理论上的三大发现 DNA为遗传物质： Avery的肺炎双球菌转化实验 DNA双螺旋结构的发现和 DNA半保留复制机制 遗传密码与中心法则基因工程技术上的三大发明 限制性内切酶和连接酶： DNA的 “手术刀 ”与 “缝纫机 ” 载体： 运送遗传物质的工具，如质粒、病毒等 逆转录酶： 从 mRNA到 DNA， 使真核基因制备成为可能基因工程基因工程限制性内切酶和连接酶1、核酸酶它是一类以核酸为底物的水解酶。限制性内切酶是一种能识别和切割双链 DNA分子内特定核苷酸序列的酶。例如： Hind 的酶切位点基因工程限制性内切酶和连接酶基因工程限制性内切酶和连接酶2、连接酶用于拼接两段核酸片段的酶。常见的有 T4DNA聚合酶。技术上的三大发明 限制性内切酶和连接酶： DNA的 “手术刀 ”与 “缝纫机 ” 载体： 运送遗传物质的工具，如质粒、病毒等 逆转录酶： 从 mRNA到 DNA， 使真核基因制备成为可能基因工程基因工程载体： 运送遗传物质的工具载体具备的特点：1 在宿主细胞能独立复制； 2 容易从宿主细胞中分离纯化； 3 载体 DNA分子中有一段非必需区域，插入其中的外源 DNA片断能跟着载体一起复制和扩增。常见的载体有：质粒；噬菌体；粘粒和病毒四大类。基因工程质 粒质粒 PBR322:环形双链 DNA，由4363bp组成。具有一个复制起始位点（ ori）和一个抗氨苄青霉素及一个抗四环素基因。技术上的三大发明 限制性内切酶和连接酶： DNA的 “手术刀 ”与 “缝纫机 ” 载体： 运送遗传物质的工具，如质粒、病毒等 逆转录酶： 从 mRNA到 DNA， 使真核基因制备成为可能基因工程基因工程的内容 目的基因的获得 目的基因与载体的连接成重组 DNA分子 重组 DNA分子导入受体细胞 筛选重组克隆 基因表达与产物分离基因工程基因工程的内容A.目的基因的获得基因工程 从生物基因组中分离目的基因 人工合成目的基因 DNA片断 PCR反应合成 DNA基因工程的内容B 目的基因与载体的连接成重组 DNA分子基因工程涉及限制性内切酶、连接酶等酶促反应过程。 粘性末端的连接 用同一种限制性内切酶分别消化外源 DNA和载体，形成 DNA末端彼此互补， DNA用连接酶连接起来，形成重组体分子 。 平末端的连接 可直接用连接酶连接；也可用末端转移酶，在平末端的 3 端加上多聚核苷酸的尾巴，形成粘性末端，然后用连接酶连接起来。基因工程的内容C 重组 DNA分子导入受体细胞基因工程 外源 DNA直接吸收转化 CaCl2溶液使细胞容易吸收外源 DNA。 电激法转化 可以用高频电流处理细胞，是细胞膜出现瞬时裂口，使外源 DNA乘机进入 。 微注射转化 注射器针头直径 0.1-0.5um。 粒子枪射击法转化 农杆菌介导转化基因工程粒子枪射击法转化基因工程农杆菌介导转化基因工程的内容D 筛选重组克隆 基因工程抗性培养基筛选等基因工程的内容E 基因表达与产物分离基因工程原核生物基因在原核生物中表达真核生物基因在真核生物中表达真核生物基因在原核生物中表达基因工程真核生物基因在原核生物中表达的困难真核细胞的启动子不能被细菌 RNA聚合酶识别。真核细胞的 mRNA上没有 S-D序列，不能与细菌核糖体结合。真核细胞的 mRNA上含有内含子，细菌没有切除内含子的机制。重组DNA 技术抽取 DNA 切下鼠 DNA 切开质粒DNA将质粒导入宿主细胞混合、连接 基因工程重组DNA 技术培养基中加抗生素培养裂解细胞释放 DNA分子杂交 分离扩增目的克隆基因工程基因的扩增技术聚合酶链式扩增反应基因工程PCRPCR(Polymerase Chain Reaction) 一种快速的特定 DNA片断扩增技术。它通过分别与双链目的 DNA序列两个 3 端互补的寡核苷酸引物，由 TaqDNA聚合酶从 53 进行一系列 DNA聚合酶反应，扩增出所需的 DNA片断。PCR技术于 1989年被美国 Science杂志列为十项重大科学发明之首。基因工程1958年 分离出 DNA聚合酶。1977年 sanger、 Maxam和 Gilbert建立 DNA测序方法。1983年 Mullis建立了 PCR的反应过程。1986年 Erlich分离并纯化 Taq热稳定聚合酶。基因工程由于该技术十分灵敏，理论上每一个DNA分子经 20轮扩增后，可达 106，因此该技术在很短的时间每，迅速进入生物学、医学研究、疾病诊断、法医学、考古学等许多领域。它可以从一个细胞、一个孢子、一根头发、一个精子提取的 DNA中分析目的 DNA序列，在科学研究中发挥了极大的作用。基因的扩增技术聚合酶链式扩增反应5 33 55 33 5+变性 (94 )复性 (55 )5 3P13 5+P2+P1P2合成（ 72 ）基因工程PCRTaqTaq基因工程PCR反应PCR反应的成分：模板 DNA、引物 1、引物 2、 Mg2 、 4种