基因重组和基因工程课件

1

2

第一节

DNA的重组

DNARecombination

3DNA重组包括：同源重组细菌的基因转移与重组位点特异重组转座重组接合作用转化作用转导作用

4发生在同源序列间的重组称为同源重组(homologousrecombination)，又称基本重组。是最基本的DNA重组方式，通过链的断裂和再连接，在两个DNA分子同源序列间进行单链或双链片段的交换。以E.coli的同源重组为例，了解同源重组机制的Holliday模型。一、同源重组

5

6

7

8

9

10

11

12

13受体

14

15

16

17

18

19

20四、转座重组由插入序列和转座子介导的基因移位或重排称为转座（transposition）。

21

22

23

24

25

第二节

重组DNA技术

DNARecombinationTechnique

26基因工程诞生的历史背景：

1973年是基因工程诞生的元年。1.1944年OswaldT.Avery等的肺炎球菌转化证明了DNA是遗传信息携带者。

2.1953年JamesWatson和FrancisCrick两人提出了DNA结构的双螺旋模型，揭示了遗传物质自我复制的机制。

3.1961-1965年,科学家破译了生物界全部64个遗传密码,发表了划时代的遗传密码字典，提出了遗传信息由DNA→RNA→蛋白质传递的中心法则。

4.1970年发现了反转录酶，丰富了中心法则，为cDNA的制备奠定了基础。

275.

染色体外DNA----质粒的深入研究，为第一批重组DNA载体提供了材料。6.1968-1970年，限制性内切酶的发现和纯化，为DNA的体外重组提供了有力的工具。

7.1972年，Berg.D等人首次用限制性内切酶EcoRI切割噬菌体和SV40病毒DNA分子，将这两种不同来源的DNA片段成功地在体外连接成杂合DNA分子。

至此，用重组DNA技术改变生物学性状的尝试在1973年由Cohen等人完成。从此，这项技术为生物学带来了一场深刻的革命，这类技术本身也迅速地发展起来，并广泛地渗透到各个学科的研究领域。

28

一、重组DNA技术相关概念（一）DNA克隆克隆（clone）

来自同一始祖的相同副本或拷贝的集合。获取同一拷贝的过程称为克隆化（cloning）,即无性繁殖。

29技术水平：分子克隆（molecularclone）即DNA克隆细胞克隆个体克隆（动物或植物）

30

31

32

33内切核酸酶内切核酸酶

34，维持细菌遗传性状的稳定。

35

36

限制性内切核酸酶或DNA结合蛋白所特异识别、结合的DNA位点的核苷酸序列，呈二元旋转对称，通常将这种特殊的结构顺序称为回文结构（palindrome）。识别序列可以是四核苷酸、六核苷酸或八核苷酸；产生的切口可以是粘性末端、平头或钝性末端、配伍末端。。５’５’３’３’

37５’５’５’５’５’５’５’５’３’３’３’３’３’３’３’３’

38

39

40(三)目的基因

目的基因：用来扩增作研究或生产某一种蛋白质的基因。就是在重组DNA时，人们感兴趣的基因或DNA序列，又称目的DNA(targetDNA)。

类型：

cDNA(complementaryDNA)：指经反转录合成的、与RNA互补的单链DNA，经聚合可合成双链cDNA。

基因组DNA(geneticDNA)：指代表一个细胞或生物体整套遗传信息(染色体及线粒体)的所有DNA序列。

41大容量载体柯斯质粒载体酵母人工染色体载体

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63感受态细胞：指具备接受外源DNA能力的宿主细胞

64

65

66

67

68

69

70

71

72（六）克隆基因的表达表达体系的建立表达载体的构建受体细胞的建立表达产物的分离纯化

１、原核表达体系２、真核表达体系

73