基因重組與基因工程1

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1、第十四章基因重組和基因工程GeneticRecombinationandGeneticEngineering楊玲玲復制翻譯轉(zhuǎn)錄不同來源地DNA分子通過磷酸二酯鍵連接成新的DNA分子，這一過程稱為DNA重組?；蛑亟M是自然界的一種常見現(xiàn)象，是物種演變、生物進化的基礎(chǔ)。不同來源的DNA分子重組DNA分子基因重組第一節(jié)自然界中的DNA重組和基因轉(zhuǎn)移DNA重組同源重組：最基本的重組方式，發(fā)生在同源序列間的重組。特異位點重組：廣泛存在，由整合酶催化在兩個DNA序列的特異位點間發(fā)生的整合。轉(zhuǎn)座重組：基因從一個位置轉(zhuǎn)移到另一個位置，由可移動的DNA介導?；蜣D(zhuǎn)移接合作用

2、：細菌通過菌毛相互接觸時，質(zhì)?？蓮囊粋€細胞轉(zhuǎn)移至另一個細胞轉(zhuǎn)化作用：通過自動或人為的供給外源DNA，使細胞或培養(yǎng)的受體細胞獲得新的遺傳表型轉(zhuǎn)導作用：當病毒從被感染的細胞（供體）釋放出來，再次感染另一細胞（受體）時，發(fā)生在供體細胞與受體細胞之間的DNA轉(zhuǎn)移及基因重組接合作用轉(zhuǎn)化作用第二節(jié)重組DNA技術(shù)--DNA克隆，分子克隆1972年，伯格首次證明可以用兩種不同物種的基因來人工合成DNA分子.因在核酸的生化領(lǐng)域完成的重大研究獲得了1980年的諾貝爾化學獎。加州大學舊金山分校的赫伯特·博耶和斯坦福大學的斯坦利·科恩公布了他們的重組試驗。他們使用的是大腸桿菌中具有抗四

3、環(huán)素功能的pSC101質(zhì)粒，通過在這個質(zhì)粒中嵌入能夠抗卡那霉素的基因，含有該質(zhì)粒的大腸桿菌就可以在同時加入了四環(huán)素和卡那霉素的培養(yǎng)基中生存繁殖。一、重組DNA技術(shù)相關(guān)概念（一）DNA克?。ㄒ卜Q基因克隆或重組DNA）克隆：來自同一始祖的相同副本或拷貝的集合。克隆化：獲取同一拷貝的過程，也稱無性繁殖。DNA克隆：應用酶學的方法,在體外將各種來源的遺傳物質(zhì)DNA與載體DNA接合成具有自我復制能力的DNA分子—復制子，再通過轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)染宿主細胞，篩選出含有目的基因的轉(zhuǎn)化子細胞，經(jīng)擴增提取獲得大量同一DNA分子的過程，也稱基因克隆、重組DNA。名詞解釋重組DNA分子的獲得重

4、組DNA分子的擴增（克隆）生物技術(shù)工程:基因工程、蛋白質(zhì)工程、酶工程、細胞工程等目的:1、獲得大量某一感興趣的基因或DNA序列2、獲得感興趣基因的表達產(chǎn)物(蛋白質(zhì))基因工程----實現(xiàn)基因克隆所采用的方法及相關(guān)的工作稱基因工程,又稱重組DNA工藝學。限制性核酸內(nèi)切酶T4DNA連接酶DNA聚合酶I（Klenow片段）逆轉(zhuǎn)錄酶堿性磷酸酶末端轉(zhuǎn)移酶TaqDNA聚合酶（二）工具酶限制性核酸內(nèi)切酶（RestrictionEndonuclease，RE）：識別DNA的特異序列,并在識別位點或其周圍切割雙鏈DNA的一類內(nèi)切酶。BamHI來源:超過3000種，絕大多數(shù)限制性內(nèi)切

5、酶來自于細菌作用：與甲基化酶共同組成細菌的限制修飾系統(tǒng)，限制外源DNA，保護自身DNA。分類：根據(jù)酶的組成，所需因子，裂解DNA方式不同分為I、II、III型，基因重組過程中常用II型Ⅰ類　　　識別位點復雜，特異性差，切割位點距識別點遠。Ⅱ類　　識別切割特異性強，切割發(fā)生在識別位點。Ⅲ類　　切割位點在識別位點周圍，酶活性不單一。斜體二元旋轉(zhuǎn)對稱BamHIEcoRVGATATCCTATAGGATATCCTATAG+平末端切口BamHIBstI同功異源酶BamHIBglII同尾酶T4DNA連接酶噬菌體T4DNA連接酶酶的催化過程需要ATP輔助，16℃T4DNA連接酶

6、可連接DNA-DNA，DNA-RNA，RNA-RNA和雙鏈DNA粘性末端或平頭末端。不能催化兩條游離的DNA鏈相連接（三）目的基因（又稱外源DNA）基因組DNA：在真核生物體，基因組是指一套完整單倍體DNA（染色體DNA）和線粒體DNA的全部序列。cDNA：經(jīng)反轉(zhuǎn)錄合成的、與RNA（mRNA或病毒RNA）互補的單鏈DNA。。（四）基因載體為攜帶目的基因，實現(xiàn)其無性繁殖或表達有意義的蛋白質(zhì)所采用的一些DNA分子。載體的選擇標準常用載體：質(zhì)粒DNA、噬菌體DNA、病毒DNA粘粒(柯斯質(zhì)粒）、細菌/酵母人工染色體克隆載體(cloningvector)：為使插入的外源D

7、NA序列被擴增而特意設計的載體。表達載體(expressionvector)：為使插入的外源DNA序列可轉(zhuǎn)錄翻譯成多肽鏈而特意設計的載體。在克隆載體基本骨架的基礎(chǔ)上增加表達元件（如啟動子、RBS、終止子等）。定義：存在于細菌染色體外的小型環(huán)狀雙鏈DNA分子。特點：能在宿主細胞獨立自主地進行復制帶有某些遺傳信息，賦予宿主細胞一定的遺傳性狀1、質(zhì)粒ori多克隆位點(multipulcloningsite,MCS):人為添加的一段核苷酸序列，約幾十個核苷酸，含有多個酶的單一酶切位點。表達載體除具有克隆載體的基本元件外，還具有表達所需元件：原核表達載體啟動子轉(zhuǎn)錄終止序列

8、核糖體結(jié)合位點（RBS）