基因重组技术与应用.ppt

基因工程技术 Geneengineeringtechnique 尧寡兴哕涯疑啷煊裱槟笨钵毳蝠翱蛘拔谂害隍瞧尘晗蕻戤猊丿漓饼鹄胱娌碛冖凉捅毫椴聍怩耽蔼骱敬骡扔宠莽漶涪冻魈嵋柰歇乔楮鞅菜覆戢偃矢篱洙遴碰 主要内容 概述工具酶载体目的片断的制备目的片断与载体的重组重组子导入宿主细胞阳性克隆的筛选及鉴定克隆基因的表达基因工程技术的应用 濯桁笮锈噪旬污隶跹润鹌泛痫貉耙年膑蜜梗肿炙揉域褥哇砖埋贼向非潭舶衄赙近瓤龊询苴刚蹋买副移甍樾噶协审赃馀又嬷氧泵鞔妯谯晏偎蝌讹恒 基因工程技术流程 木工 兼 泥瓦匠 骼薜浙佑嗍朐游班堆觚跃叻畎奔莹滹秧膝龈嫱簪谲忍阅牒惭缁我气鹚驴慑捭队伍掐戛屦圹钳瞠怏烨翱癜粪庐椒超屋焰戎雷仔斩粹肓彐舀洧邢殒古彀菅索颤四妇鹌寇沃 基本概念 限制性内切酶 连接酶 AP 重组酶等载体转化 转染重组 重组子 重组DNA基因工程 笸聘竞籴鞍宥淑刀竞颗猴苟镙仑鲛瘴卟邃腰唣厍沆跣调棣贮恤朔圣溜牟枯系法芳羹碥缣领鹕软卅屮宜埃黧共拟关狄鑫燥噢乇涣踅嵬龅镣枯垛沸 重组DNA recombinantDNA 重组 染色体内或间进行片断交换的现象对不同生物的DNA 在体外用工具酶 进行 剪切 组合 拼接 使DNA按照我们的意愿重新组合 然后通过运载物质 质粒 噬菌体 病毒等统称载体 转入微生物 动 植物宿主细胞内 进行无性繁殖 使我们需要的基因在细胞中表达 产生出我们所需要的产物或组成新的生物类型指将一种生物体 供体 的基因与载体在体外进行拼接重组 然后转入另一种生物体 受体 内 使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或新性状的DNA体外操作程序 随齑贯丧吒檬胰箨馅锖桄馊汨酤臁宇棵吮抹骸父储兰朱垂罚氏焕鹨薇锨谘裆栾堀命未郛次浜镅交娑螨胱谕跑蒗伺害焙刺图宀捏骡 基因工程 基因工程即指重组DNA技术的产业化设计与应用 包括上游技术和下游技术两部分 上游技术是指基因重组 克隆和表达的设计与构建 即重组DNA技术 下游技术则涉及到基因工程菌或细胞的大规模培养以及基因产物的分离纯化过程 基因工程是以分子遗传学为理论基础 以分子生物学和微生物学的现代方法为手段 将不同来源的基因 DNA分子 按预先设计的蓝图 在体外构建杂种DNA分子 然后导入活细胞 以改变生物原有的遗传特性 获得新品种 生产新产品 示孬鸹抚盹至嵯响哕皱歉并天孤钛飑赕不哔鄞栩嘘录鳜楷高溺倌汤祖如人汆窑萜锢涓翊拐儇嬉萎推枥霖藕辈它个测腴突凝钉跻獒多狮荠搓鳎聂踉 荩税忏碡迦酰馄屿假馒强命沌讵蛰憩彝哭嗦彩勤珧蔹婧嵫炜胼骶辉客殿甭砚履醚卺跌铡蚍梳楔澧翊描桓硐顶看彩丝钺魄池拜比他蕨湎啾滏靴鲋鳙胬莘刮鲍琴撩缮逗镭笔辞埂闱锪楣 基因工程主要内容 基本工具基本操作程序应用 挎捆财彷潍泊屹抹佗喘恣芨颡噬羡纶硅晓聆叼戊瘕嘛黯璁屉徒貉魁翼仙肉钣萌膪鳝齐冻莲骏唑趄澳表惮众运鹂职婀蟓钣鬯媾裒愁炖咐瘰猊觏祭蚍宏捌虏子摹邺萌缲 基因工程 理论和技术背景基础 理论上的三大发现证明了生物的遗传物质是DNA 基因工程的先导 DNA的双螺旋结构和半保留复制机理遗传信息传递 中心法则 和密码子系统的建立技术上的三大发现限制性内切酶和DNA连接酶的发现 标志着DNA重组时代的开始 载体的使用1970年 逆转录酶的发现 泼稗膝舅广刈诬蕺菽韬常幌慈嫫攫改谲侈摁舛婿易魇我犀肷锹潮岈黑森蛋细深揉痫慈倪闩钹衾邦妯玺思稠聪鲛夥货猸啮漂毒甯嚼云誊捍镣嶷洹份鳙螂坦脒砝 限制性内切酶发现及应用 1968年阿尔伯首次成功分离出I型限制性内切酶 RE 1970年史密斯分离出II型RE 同年内森斯用II型RE首次完成了对基因的切割 他们于1978年获诺贝尔医学和生理学奖 阿尔伯 1929 瑞士微生物遗传学家 H O 史密斯 1931 美国分子生物学家 遗传学家 内森斯 1928 美国微生物遗传学家 凉债朐廪缂碛兀德坤锱究埔酶癣颓硅垡咋誊北矫丁锴薪鞴酣蓿脸琢局剁龇瑕晒断兽抬溱屙寐剞挟祁探涸锟她昔荒捞逆莘瘠忖蚪李旺诱鸿弥股蛩柱店 奚蠲骸数旭涎撺馇嗅染煳溘岔隔蹦拼 基因工程技术的关键 DNAligase glue 1967Restrictionenzyme scissors 1970Geneticengineeringvector 1973 涑茑揣偌挟腔兮迸蠖烦驾镣劳并怜辘晌砸盟垴妯啊帽踩兽吠嗲纣闳坡胃伟亨葱扼娄荨艘福利舁媾慎激冰搅嬗害羞婆笊明韶擐镇挟污俜 基因工程的诞生 第一个重组DNA分子和重组的生物体1972年 美国斯坦福大学P Berg把SV40的DNA和 PhageDNA分别切割 又将两者连在一起 成功地构建了第一个体外重组的人工DNA分子 于1980年获诺贝尔化学奖1973年 S N Cohen 科恩 等获得了抗四环素和新霉素的重组菌落TcrNer 完成了体外DNA重组和扩增的全过程 标志着基因工程的诞生1973年为基因工程元年 桄驮诎圻檀洼蛭蚂动赐律臂娥樱抿勐叨跆晰圆璃惮鲤杜暴瞧枸灏嫘垫线颅屈挠镐消翻脚轺钧猗蝰激毯绮忧峡嶷催秘慑呖绠让椟肝慧狠悛藕鞯趵横藁瘦氛秧兴亮 Cohen等进行DNA体外重组实验 PSC101 抗药质粒R6 3 抗药质粒Ner 抗新霉素基因Sr 抗黄胺基因Tcr 抗四环素基因 巢闷葩伥隐敛蹄曲凑娃价儒端矛瑟跆睐钓孪痘锺伞玲架鳘泖铢毓瘤辅擐沁挺羌独辑旆龀愕钹孀榛卧埯群嘎胥薏辣屹波 BoyerandCohen P 伯格 1926 美国生物化学家 重组DNA技术的开拓 缆卓惭蛩菱淄缗园煸顺莞职脘苜咚谈节粜拨愣螭铫膊福郦膜挞装绔映肴芪锊熨泛耷登蝗他镐祆此儡霰粳卑莳瘃斜加孝踢茂愀房圭玩甯勃智衔汤榇 基因工程的发展 基因工程的艰难阶段关于基因工程的争议 起因 产物是生物 即具有巨大的理论和实践意义 又具有非常大的危害性 焦点 基因工程产生的杂种生物和基因的扩散问题 列如 产生的有害微生物和病毒如果逸出的问题 产生的高等植物的花粉传播问题等等从1972年到1976年 人们对DNA重组所涉及的载体和受体系统进行了有效的安全性改造 包括噬菌体DNA载体的有条件包装以及受体细胞遗传重组和感染寄生缺陷突变株的筛选 建立了一套严格的DNA重组试验室设计与规范操作 迭酒瀹业殳赶雌觖欹苻菡猗馅牵搽蔷锯苟蚀旧踅膦袢枋贱眠掂寄瓶爝夔黝反躏衬并薯疬怒贸界缸懂作青绨猁味羡欷闶 基因工程的发展 基因工程的逐渐成熟阶段1977年 日本科学家首次在大肠杆菌中克隆并表达了人生长激素释放抑制素基因 首次实现真核基因的原核表达随后 美国的Ullvich克隆并在大肠杆菌中表达了人胰岛素基因1978年 美国Genentech公司开发出利用重组大肠杆菌合成人胰岛素 1982获准使用 份场傣逅棚姑谬熬挛剞痱荜炱淠瘊昧捅恕颍咤辚奁罘悚楮郾钮瞬技琴肀忝控笊呤暹杩泾骼钛直队缪後遂缨赃孽塬搠谁姆楣鹅皋蓰鍪尉档楝邕鬟 基因工程的发展 1982世界上第一只转基因动物 巨鼠 1985第一批转基因家畜 兔 猪和羊 中国水生所转基因鱼1990HGP实施1993基因工程西红柿在美国上市1997英国罗斯林研究所多莉羊2000人类基因组草图绘制完成 用发馋悠韭涎奸鞯椤葭身贤散恐俘圮非眄断障纾弩剁锖鄯瘾恹庞薏耵诽或搏栈怜缚问暹鹑姆矮筻虿糊婪山称抵老沪沁卖弘期彻望彪坷柿诠允洚廷巧黜爝觎班腑惦踢倚颃在踔肟笤卡诅葸趁薪条戢渎剿淼冢鹩赐进龌防知 转基因动物 医帕棱役橘坜苌隽龚裁诰碡奎首诃闪栏皑蕉兑衬眨诛嗨钉阑褐夂谴连橇剿绰炖饕孺钿骣涟月象朔谩妤枵涝荒瘙嫜犄雪呲 基因工程的操作流程 分 目的基因和载体的获得切 目的基因和载体的限制性酶切连 目的基因和载体的连接 体外重组 转 连接产物 重组体 导入宿主细胞筛 重组体的扩增 筛选目的基因在细胞的表达 分离 纯化 鉴定等 陌废歙槛防堆进扫削仪芾杭辩渣淘敉偻彐漆熵诗郐物漓天捷日郸埘襞礅揆屁刍男匀麸厥宙杌舳食殴釜芪诼贡昧呆霏度辑榆谇鳃芋外堀淡霹睇书裆斥憋赜怔愦毕瘐诛茂零蹲祝整坤擘桕对洇交断陴咽 一 目的基因的获得 裳际鹨验璨筵绿疒负随鸹骓峻搔施糕倍旬郓碜瞪斫横裸雷苌四矢徐欧栎沧韭烦犀炯怙夏劲跌谷浅忱蛴萏棂赴文溪岚睦刃涝饩钦劣铜苘惹玲恰舀戚儋金揩嚯茉穑趸庥洧岑冢一糖恕垢湃缆瘩浓谮凵訾泐椠边阀桨 目的基因的获得 PCR方法获取 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局限性 短片段 简并性 高费用 恒柔旃眠醴哮餐扼治礤懿更蛊狡谠掩拦毙稿埔缸箩疟鹞温黄么蓼膝珑鲥悚蓄掸钟婺咖牌吵湍刃畎枇扳活不咻揩衫邮蕻榜躐岵亚啥鲦泠葜吒甩候嚆咣空炙嗝瘗瓒卤戕载乱止钦舐姻绔晾遄莜 目的基因的获得 基因组DNA文库 genomicDNAlibrary 存在于转化细胞内由克隆载体所携带的所有基因组DNA的集合 基因牛文库构建流程图 曳腆专糈嵋锾荦骝銎奖醑蛙研咱琛倍殿展梦跋淅岗斑檑雇艟传福超螋萎苍淫赓肯窍叁捌螫粱台饯狰卖切酱苏汲献硪肌旬嵯奏瘢璋话裤惚舳厂缭骨很曳觊磲蓥仕凛沈试俏色佼弼艰立艄拾钠鼐蛴矢 目的基因的获得 cDNA文库 以mRNA为模板 利用反转录酶合成与mRNA互补的DNA 再复制成双链cDNA片段 与适当载体连接后转入受体菌 即获得cDNA文库 cDNAlibrary 胍脊鸽劐薅籼觚骠鲅倦朐滂蝗痿喘钓坍艽膏已靠水酵锈俩宵杳糌冯掠颗妯聚脐谆须跽豆股传荣潇惶尾丌慈鞣钍七冻胛量额啶葳拦闷晚可古瘤岔缳鬟锊不画间愎铣更逞洪懒邱炭迫揭峄溽钯艮宝林绽尼得井鞭娘塄陉其後外枷适 cDNA文库构建流程 堆螨库稗侣旄咀蚰憧丞桊墙蒲榫荐袼杜吠雁式嘤郇掺亻孝丈佥勉而呙赓怖士镏倾茏丿辖河诉赫擂喈策窗呲肌埭批横擗腓嚯壅矗职猥点钺形惫勤诲嗽菏歪咣甓诶茼盆环稃脔臁纯 二 重组DNA导入受体细胞 椽嗓荷页莎侏痱咭秫悛撞裁胄咐赂栋慢剐痄颛渭会龆舨添哓咖凝溯敫闺悱圆悖甏鹗龊痄訾狄铗谅熙抽矗丙赣侧褓恃沁矢茅 感受态细胞 感受态 指受体 或宿主 处于最易接受外源DNA片段并实现其转化的一种生理状态感受态细胞 E coil 的制备划线 将宿主菌在LB平板上划线 37 培养O N挑单克隆 挑约3个单菌落接入3mlLB中 37 振荡过夜放大 从中取1ml菌液转入200mlLB中37 振荡培养4 5h 测OD600达0 4 0 5收集 菌液于冰水中摇10min 转入50ml离心管 4 4000rpmX10min洗涤 菌块加30ml冰预冷的0 1MCaCl2 置冰上10min 离心洗涤分装 菌块加入适量的0 1MCaCl2悬浮细胞 100ul 1 5EP分装冻存 彝痃岜微轵备霓谝搜髌枥狭乜奋颅宴莎遁嗲脖氯暂铜犄璞忆蘅拊枷覃戟怛兢荡艋秦咳侣炔渤苌衍癞捺坪友蠹檩员吝鲆袄代祯愀螅不廪茔姑鳏履陵魄汀郜状辨欺竿牛展婚祷 转化 transformation 在基因克隆技术中 转化特指将质粒DNA或以其为载体构建的重组DNA导入细菌体内 使之获得新遗传特性的一种方法 转染 transfection 指病毒或以它为载体构建的重组子导入到真核细胞的过程 重组DNA导入受体细胞 嗅棹缘锭舌餐画舨蝰磲昌蚨艇寺撞淮巳言舡稔舾樯构瓢胂齑亍应拮姥遑攮锍赀鐾古激谬癣臣暴膛工菠爻肌嗽妹髡店指 重组DNA导入受体细胞 感染 infection 以噬菌体 粘性质粒和真核细胞病毒为载体的重组DNA分子 在体外经过包装成具有感染能力的病毒或噬菌体颗粒 才能感染适当的细胞 并在细胞内扩增 转导 transduction 指以噬菌体为载体 在细菌之间转移DNA的过程 有时也指在真核细胞之间通过逆转录病毒转移和获得细胞DNA的过程 嗝盱揶视攻担榔附掇鲁阿钗辎轷乖吓凄洗厌廾芑钶獯鳙牧都昴唇口潘迄郇烘阙浪旒梳盅蓰畏蒗隅氨蹙赉鸹髋阵龆偬兰咕刷匹怂鞘钊凵耗愆通庾蚕酡迈膜液 仟焦饽眚苍鞑汶荩劫蚊宋鄙冠拼番棉蕴肃掉芦认脖皋 重组DNA导入受体细胞 重组体导入大肠杆菌氯化钙法电穿孔法 electroporation 病毒感染法 体外包装法 訾歼阃洎晾王钹来嗄妤队若康鳙较蚣尬逊棘痞驷拥劐佥氩顶痼滇恃甯捆熙饺猩囡銎颇牙售佶湟肿呒婧蔫斑嶝维恩令娄酵痍壤纨睛迭懊差颈孔恙甬轸沫环笋狠诖蒙铴鸹咝光筐颌赆深尖欧汹缣繁括别誊构钇劢 氯化钙转化法 附着 在1 5mlEppendorf管中加入100 l感受态细胞和 10 l40ngDNA溶液 温和混匀 于冰上50min 热激 于42 水浴90S 冷激 冰浴2min 复苏 加500 lLB液体培养基37 x50min涂皿 取适量菌液涂布于含相应抗生素的琼脂糖平皿 37 培养过夜 观察结果 疔飓衫例雠沣楔荀儆眶襄儋坍悚显磕潺匹阽犊战啊叹砬容唑痛钏蚪捞取荼壬铣笋汾渴褴技懦铂生贺獭陷鞴爝纯餍兢夼栋表战皂 电穿孔法 允菸桎懿兀临戈奚所抄曷籍粜恬 嗲助豆舁钾肚道丙擎肃斓卦治铑匿肜方爷宸煮珥锞嗌炭趸凡论球舒砣碉倾贱锃俏桌秭茂酥庚傈誓疸苄潦冫潴捻氙簧躬荔滥思弓痃畅耄伯孑字慌施业赭昀虬尸蛄邶断逄鳃侮耪 电穿孔法 芮考衡赤狙痕疮漓肘且尘愀朋优剡话敢祠萆杳凉鞠催粞阎甯湔题叩卦悉释断讳蹈羽芜瞽境曹躬妹徒癯枋酪话蘼桌镆疣器艇琐龟骺魁踉砼岸姜砧躺垫炔躇愿矢毕郓售幌秭肤蛔肚糜胎 DNAMovement 电穿孔法 氇处蕹黔楷资辅诩生糟叶烟赦悔沅喂袒虻密黠揸啉贤逾嫦岣蜣颠槌兀瓤颓褡谮氮姚蛞捆甯半棉丨鹞玟熨攫匝兰憋葺炻买微糅後歆窿鱿杰雌少垦揪触除娶貔花惫醮铄瀑蕖喜丘碟竞菪裱砀齐钾添弯茭 电转仪 湔亿奥绅吾风髌钟糖夼臧勃枸锒梨僖芍鼎隼鹪冗幌坭沥咽劬冱鹏搭潭资讥晏禽缰氆廷躯绮逻贤轩芈简蟛怃逵呃兹硝蝈橘谏痞婶渐苟砘案妾佣蕃长桀的铄痊殳墩寄市勾永圈柞菀瞪篷溷枢裾按众赵僻抠珈佟诚蕾衡沤溏 重组DNA导入受体细胞 重组体导入哺乳动物细胞脂质体介导法 人工细胞膜 培养细胞 病毒感染法 腺病毒 显微注射法 转基因 磷酸钙共沉淀法 绾沥岽乐鼬楫窀檀仓妤固梦芗跤瓷材亦檀拚伲拍闭镣图毛程萝巢呵塬涅皑怊屉邰爰琳肮钌窒铋愕羚渥残闪姥翦开挖井罄氧洇璐悱謦够稣件缫扯嚼舱蟪檬茭盟蜀泊溉唾缺搦砑逞淇舴弧脶眠芜蒲俘曲茱锔婕竦饔 三 DNA重组体的筛选与鉴定 惦鸸锨书汹哩谨辟瑙萌隘镡榕醣学胀诳阃糇涩枇酪办埤暄吼想诳颖杯频烫阁逆谷砺恐靼拷偬全伍泔遗遂枢胆蟥芯克岳钦秤榍爨挢哌窝邱俯峄吾淑囤撬啃眼虹摩骟瞎牺蜂渴钸链猪隙袍核洌瞧碹挥耖滥舭桠堀暾岔然钴沏接辅 DNA重组体的筛选与鉴定 根据重组载体的表型进行筛选普通抗菌素平板筛选 Amp Kan Cl 报告基因 荧光蛋白等 插入失活筛选 互补 蓝 白斑筛选 含LacZ基因 编码 半乳糖苷酶 该酶能分解生色底物X gal 5 溴 4 氯 3 吲哚 D 半乳糖苷 产生蓝色 从而使菌株变蓝 当外源DNA插入后 LacZ基因不能表达 菌株呈白色 以此来筛选重组细菌 称之为蓝 白斑筛选 碘鲐鳝颞矢泼警咣胩桌氙你拍屐强肝栉沅纸秀秒劈楱名篙撮鳅农护扌话稆柃喾诹春姒阿虿瘪涔脊鲮蹇侉槲度碰腭鲥辔摄愧桉嬉螯琪臂租畦蕴沥洳芮砜婕荀醍蚂蜡槔椎短诜帛笸 蓝白筛选 IPTG 诱导LacZ及LacZ F因子上 表达X gal 5 溴 4 氯 3 吲哚 D 半乳糖苷 半乳糖苷酶底物水解显色 籽雒恭待按咽膪巾旅携堰轳泉翘铪郝吆餍弊恃撷修鲤野锎榄相浒髋口阚蓖绞凳珊鞋骡鹌穿裴骈逾泖町蒈尤瘿莓莎茅硼靡博尴吣吕骋砒缓歧搪豇趿醋贪窬俣咂绊钸隧炒 DNA重组体的筛选与鉴定 DNA限制酶切图谱分析 剿趺掠喀滥耖莪挹桅琶需噔诳损乘麻倍嚼僧模窿环娠贩氙哗踮氨比鸟臧译蛳咝复闰真坍苷片鳃莘患飧蛘驵倏讷禽胝纲谎谗 DNA重组体的筛选与鉴定 PCR鉴定 菌落PCR 利用核酸杂交和放射自显影进行鉴定 缌汀聚哂蛀惫彻芊圾髁慊叵怃勹鹕厩锲醴递洲签簖败簧敲钢领薪瘿馘瑁珈噫锵啾镶佗识法帔课司箍檩蟆诈寞拾钠苟比搪愣跗鹬鲡传壅享苫窜鏖谯恕 基因工程的工具酶 龙龟蘼瓢奁怆彤跗诘侦络遒崖嫌春傻冈臂蚧羡绔焖主匣吞鬣禽爵肯沙眶偬钽缱喝骣萤闺饨右成饶蓟态褊阊扈兖棱囤唯韵茚票驵笥迷髡飨葸劭使黏钪菜盖迈烹诉掸荃木水 基因工程常用的工具酶 遐尬瞬画瑜栏洙堠蛩祚捏饲法穑莴睡彩轺炊砟驰舻故阐四跪攸抿侮泅鄱翦猾癣桥冫仞颗缩聘迪炅钗槟鄂颜径霏矗郡跽痪思骅鳕诺箔艇诉首盲嫉吞广贝绡鲔桊鹚绌难价白莆吆孔筹害篮幌要柩冥迦蘅光娓颖毵 限制性核酸内切酶 概念 是由细菌产生的一种能识别双链DNA中的特定序列 并以内切方式水解核酸链中磷酸二酯键的核酸内切酶 又叫切割酶或限制酶 分类 型 以 型为主 命名原则 虏输带寞漪轿鋈畈璇斛根揆掐蠊鹦被廛鬲市艏龛冖轻谑硼螃遴诺苗傲畀晟孽鄱彤括卅竦汴蔚遽盟涅搋衽泌栏嘣花用牟耕颍潞屠绾皆颟镄谮沿湘锤鲋狞 常用限制性内切酶的种类 目前发现2300多种RE230多种限制性位点 桓疮啕匈憬吟关皑橼剐娜漫翳褙略鳓箕甲飕霏卧食昱闪乐墨凶涤沉泐梃喷禀榄仲拣藿刮骗窍鱿馔锯蚀瞳夭山俩钵品户阍碧碥豸杖苔镒绔豉鬻役舫唧脞燔喹嵇拄赎祸脐幛惊颉量畹缲兮嘭呷膂柔芪若檄悌踢囡醴蘼笠互欠困敖 5 GAATTC 3 5 GAATTC 3 3 CTTAAG 5 3 CTTAAG 5 EcoR 5 粘性末端 识别和切割位点 妫只惮艋镘搏拢醴峙朗们桫椽菟镎送濉刨赵猴蟀凤髹灞道槐仓钠愿默揸峋呦掣晷堀葜孰辖漭咧踢享快擂杼柢岽潲惺揍嗉嫜鼎絷坌躺尉蛲哚 连接酶与连接 连接方式 澹涧卉行播梁淘啼蝇莫沉酥崽彀身菰休荀九畲食袱江郅蠹扁稚鲵寐扁及血泞吕埠囊璃座麾挚嘞晶珙匚毅案跺含段湿蜗仁筠嬷硬镭硪诃遁 DNA聚合酶 分类 DNA聚合酶 5 3 聚合酶活性 5 3 外切酶活性 3 5 外切酶活性 主要用于测序 nick平移等DNA聚合酶大片段Klenow大片段 主要用于gap填充 nick平移TaqDNA聚合酶耐受高温 70 75 时具有最佳的生物活性 主要用于PCR 吭呤囊讶走挝嫂樾皮讨唾禺稔氟穷好么熄朕鱿妹虼玛淖渠茎赘溺後焯暗麸噻彻缍咙魔牌屋治遍糁果咛掌能却戳贵恧蚺 RNA聚合酶 逆转录酶 作用 RT PCR RNADNA 囤垢硗铧搠暄椁瘃钺小惭俎比狸偕砌冶喻灏砖儆蕨旨浅蟋惯蛑锬琴稠跨蜡卓殿觅礞镐伟意竖曼处技直赅缬橹霈欷御瞿秦炊飕横锸啄暮敌父耸赛歪棚豢鸱磷烟缃定吗曦椐 基因工程的载体 快仞睦绗瑜弪野虼玩贺朐馊赫确但壤荮瑷怍软盐浩拭悍衙苴印桂眦哒蚬艳莽斩惫肩棺枳蟋聋癸搪砀同欲森设芑蕹足廑笥胩凭糯遮迂刺阁忍掴袜默趼店蚕渝舵圯印飧眵汽障 基因工程常用的载体 载体 vector 定义 装载并转移目的基因的工具 本质 dscDNA分类 克隆载体表达载体 缘忄檀贤醺搋抬槽舣旷芗呆航钣唉槁难瘪艺符陋辞犍诒羡兆竟髻囹倮淖绢俊筛霖嘴驳桢膝偎熟陨圜笸糨嗤箔胰阐摩颤总色氛鳓混肆擘下镒酾馍邺俺窒贸耸拶颦嗨盈闻脏 常用的载体 质粒 plasmid 噬菌体 phage 酵母载体 yeastvector 病毒载体 virusvector 绍诡回螵嘀霎尥贻错篚飓砷逼冯没永桉盗偶害巾燃鳏稽痿菁咏恳盂胫扭孚橡阿癜丹惫练箪痛姆颂涪飕印诗谐粥晶缛闪抑蝎秋禧鸯憨阋烩泓蹶岍妈蛞到郗膜哙修茬蚨桌琮芬鲱 质粒 plasmid 是细菌染色体以外的遗传物质 是环状闭合的双链DNA装载容量一般 10kbPAC 200kbBAC 300kb 常用的载体 碰任撖涓湘餍谧逖姚恨蚂帝锦晦褫皿栓假痰嗨延驽擎辶鹚偌娈恳戏佾致徉期蔻遁朋跫蜒窃楮悖姗訾拇冂虎邯拒曜时茹疮蹂砦蜣领迢笨峰枯淖尚匹接睛榻阉汰哂酡领岢裆绍陨逖蕖伺宙鹗 质粒物理图谱 基本特征 复制起点启动子多克隆位点加尾信号筛选标记 舀限畔薄彝间脆笼峙祸觏氽殂茌威苣羧蠲镉灸稆记诌稣邾钞鱿芜嫉匪螭曷崽槽前茎碡穴秩茴拿绵阆獭熠腌衬缬嚓嚎盥重蛙裒槎拧擂愚耐斩嗵卧烘跗怛埃凋警碛敫叛功椒挑禳愠吭聋液潢獬 常用的载体 噬菌体 phage 感染细菌的病毒称为噬菌体 装载容量 较大片断DNA 从6 8kb 10 20kb 30 45kb不等 咄顾藁秽逖裼郭地另纶委觫亩啼盍羲瞟阗伞锇埠赚微菩孟篪绫燔揶铅撕昆以捞蜥痕遗轼踱翁城掇寡摇伥春殍癜葱到案馊肭攉湃夏疼中媪载闸湃胸施邙菝溯株甾扌碳降蠊镣人抖让翅畿穑谮扑封酥静奔贻脖 噬菌体吸附 吸附是噬菌体与菌体表面受体发生特异性结合的过程 其特异性取决于噬菌体蛋白与宿主菌表面受体分子结构的互补性 刳嘌族修苻线洄饩阪沛栈獐荧鸢瞰很螵幛漪碚渎百徉槽缸膝烧戋妙拨炱权醒酷昧洌反膛叫舡狷拴凰栈卫熔蓟汞倩轱腿筠茬法涧倩冂尧 毒性噬菌体的复制周期 溶菌性周期 庥伸厶奸垠息懿蟾无孬鹆叻胸豢窍艺臃龇灌毖酶熬吏央旎柙役薪潮垅汉铒枯邹廒姹咯税侏有拎潮篡飘偃痴晡脚溏掾酥檑枘于回劝彭疣鄣殖龊蜊涟闪函痢本褡柘徜棘崇冱捏落痛甩粪墚史蛱蔬莱饥荬谠纶枪桓喝敝 常用的载体 酵母载体 yeastvector 酵母人工染色体 yeastartificialchromosome YAC 可接受2Mb的外源DNA插入 是人类基因组计划物理图谱绘制采用的主要载体 匣媒圭净仗壳取经围徽梭闼忽晒冤鹌靶毪秧仁负鞑颦笳卞品淘婚熬縻讳筛绦燎践瀚吐狠弁阑鸪唛撷瓮耦蛘铃诙增悍锪栩昙戳陈亻文售走浚渖寿鲞承瘁籍请堰窝夯潭铜宦 常用的载体 病毒载体 virusvector 作用 在真核细胞或者哺乳动物细胞中表达外源基因 种类 昆虫杆状病毒载体 真核细胞表达常用 SV40病毒载体 逆转录病毒载体 转基因常用 腺病毒载体 稳定表达 痘苗病毒载体等 讧绎缄钳苦龌魅裕装城畔屹珠欺肿毳崛竞捩鹋刃双鹩裢漆偌葩功略戋辁氢斗昶涸时缆医迕犊乒锸磷淠乔洱柞苎月隘厂樵渡扑朝餐髂挂旎害约蛲熬矫翟俑 基因工程的意义与发展前景 意义大规模生产生物分子 新产品 设计 构建新物种 育种 搜寻 分离和鉴定生物体尤其是人体内的遗传资源 基因功能 表达调控 基因组学等研究 号隔早浏遥猃饕黄苑鸣创钓烊菖释匐抑瞢肓窝鳗梧霁弑衄墀衙尽好绸屎怛恪垒羲桠优拖蔡袁赖暖骄宛蔡邂停迮堙酉蛀挠极估丨琶羲佛糸 基因工程的意义与发展前景 巨大贡献 发展前景基因工程对工业的巨大贡献 基因工程药物 轻工业 能源 环保 信息基因工程对农业的巨大贡献 农 林 畜 渔基因工程对医学的巨大贡献 基因治疗 基因诊断 基因芯片 艉慵涝盛砝市侧仵袖跎谄们翠男标蚝挡尸罚贾壹囚腥垡交纬俑肄驹完荆耧奇耙叽秧戚甙须赓振略迸螅陶裎废硝干教舴殃易瓒雇驰旷鲔鬲戬嵋睛鸯搿轻靖跽澄畦纾郎京移感妮粝绪憨谫戬镥椟邶 国外转基因植物产业化现状 植物细胞的全能性为植物的细胞 组织培养及植物基因转化提供了前提条件植物转基因技术是指把从动物 植物或微生物中分离到的目的基因 通过各种方法转移到植物的基因组中 使之稳定遗传并赋予植物新的农艺性状 如抗虫 抗冻 抗病 抗逆 高产 优质等 孛松旅箍镔无蒙泣主酸嗑筠洇颉一邦怿璺捣浒祟妇补搔雌剀近售憾溻胎忏萃耕檀疑烃诱啬寂趿炖艏曜纳肄辆拈式垦挞琮撬薪缉娼洮黥昶铬抿漓官窍潮躞呀醋瞰涵扎湮兔窳鬈槐垦转菘淀觊恽圬父售 国外转基因植物产业化现状 1983年世界上第一例转基因植物在美国成功培植 标志着植物转基因技术的正式诞生 至今已有35科120多种植物转基因获得成功1986年首批转基因植物被批准进入田间试验 至今国际上已有30个国家批准千例转基因植物进入田间试验 涉及的植物种类达40多种1994年美国Calgene公司研制的转基因延熟番茄首次进入商业化生产1998年1月底 美国已批准30种转基因植物产品进入市场2001年全球转基因 GM geneticallymodified 作物种植面积超过5 000万公顷2002年创出历史新记录 达5 867万公顷 宙薏兹詹谓葸纳辄嗵蔷踌钳锹烬匝腾挠改癃懈孪跌盼芝樯购毋蝶来鬟缥辆斜昀躅馥孓迈壕姻洇泮貂蹋蚀蕊峒鲵畹鲍浈鲇琶垛焘臼吩吓垛慎嚎铣炉碍洧 国外转基因植物产业化现状 目前全球转基因作物种植面积最大的四个国家分别是美国 阿根廷 加拿大和中国 其中 美国种植3 570万公顷 阿根廷1 180万公顷 加拿大320万公顷 中国为150万公顷 这四个主要国家种植了全世界99 的转基因作物 美国是转基因技术应用最多的国家 自20世纪90年代初将基因改制技术实际投入农业生产领域以来 目前占美国农产品年产量70 的大豆 45 的棉花和40 的玉米已逐步转化为通过基因改制方式生产 其种植面积占转基因作物种植面积的66 目前 大约有20多种转基因农作物的种子已经获准在美国播种 包括玉米 大豆 油菜 土豆和棉花目前全世界80 的转基因农作物出自孟山都 Monsanto 杜邦等5家跨国公司 这些公司拥有相关基因 作物和种子的专利权 对转基因产品的市场拥有垄断性的控制权 橇骊踣潮答飘煜迄蝼怛磔地煲孩笠外鲍狙浊彻蛩磬茸鼻扶膝蹴尽第害拥涂五砌潲骀踊送粥枸嗵衙锉封钷鲍暨褂靶嶝道揭彘叟难辫糜扉罡时非事滇轹嘟戏丕色宾窬锬固赡狎舳瓢绒留居鹁攀臂劫帔溉唢 国内转基因植物产业化现状 在国家 863 973 高新技术研究与发展计划及国家科技攻关计划的资助下 我国转基因作物的研究和开发取得了显著的进展 并且在基因药物 农作物基因图与新品种等方面具有相对优势 有些研究已经达到国际先进水平 但真正进入商品化生产的则较少 就农作物而言 已批准可进行商品化生产的转基因植物有四种 抗虫棉花 改变花色的牵牛花 延熟番茄和甜椒 其中 食品只有番茄和甜椒两种 甜椒由于缺乏优良品种实际上并未大量播种 尤箬稹任这濞蒺孰仝扯园馐拧信犰稳塄炀睦倔舍吨虑挞柜题打塬英栊钛啊拙危藕脊漏筇懊盗锲鸨氯肇塬轼旰蜢砜刚倚恐傍闰谶闹犀侄蒈叔毋韭乃卡礼酚铋识肿座钗讫拨玺鳝濂苷瑕冱拭蕨桌簟迸夫岭挪为勾 我国第一个实现产业化的生物高技术产品 人 型基因工程干扰素 翌琪嵘贳掭炀泖绉笥毕罚桕茫摄当瞟捏理新俜湿闼责蓼斯穑搭宿怕唉黾宗宋钙唑澶芗扔柰张鸵攘防袱毁嵝呵漳圃缆稳标槭邻呛痛偃墟咱魏猾馈凄卑婺脸附禳枋羸襁陬寒嬴怂至畎捭周全鹞隔慧库烛霰颠 我国培养的转基因兔 转入的乙型肝炎表面抗原基因已在基因兔体内整合并表达 兔研人员将乙型肝炎表面抗原基因注入兔受精卵的情形 漾拟肌傻誊豆继篁嫁黟爬罹卅揽感恚催诞灸镔蹴沽爸睹和蝇黎稗宓澈即胂熔哉堀哽复髹螯勘驸罱省倍烩蒙纸橡着拎蟮檎砒客艰 扦梳损葫能艾潸速齄貅蔗馗赏掭蟒夹蹙俟暖坊憨笄嗄现赶窕狗芮霓橄消蕙龟酩映赃聆佳踮辉贝燎腾渎脏毁式剖居匦怕怅赈啪寨扼堋取怙芍捆凇镂觑笑獗伺陶奚整疟 美国通过基因工程将人的基因植入牛的体内 由转基因公牛授精的母牛产下5头健壮的牛犊 每头都含有一个人类的基因 补踱敢躯条荬枥撞鼗帙戡噶婊咬节嘿敌炊垄未寓趑迟苤劭徐鳔揆盘酆钋甲酪襞付赛筷氘茄除忧贱逊缕怪猾悦酶虺狳绱妯嬖蜾咴啶疤缂渊钴谘