基因重组和基因工程课件.ppt

,1,2,第一节 DNA的重组 DNA Recombination,3,DNA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(homologous recombination)，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 DNA Recombination Technique,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Oswald T.Avery等的肺炎球菌转化证明了DNA是遗传信息携带者。 2. 1953年James Watson和Francis Crick 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DNARNA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。,27,5. 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（molecular clone） 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。 。,37,38,39,40,(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(target DNA)。 类型： cDNA(complementary DNA)：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(genetic DNA)：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 、原核表达体系 、真核表达体系,73,第三节 重组技术与医学 的关系 （一）疾病基因的发现与克隆 （二）生物制药,74,75,76,77,（五）遗传病的预防 、产前诊断 、携带者测试 、症候前诊断 、遗传病易感性预测,