第十章动物基因工程VIP免费

1第十章第十章动物基因工程动物基因工程现代生物技术（生物工程）的概念建立在分子遗传学、生物化学、微生物学以及化学工程、计算技术等基础上的现代生物技术，是20世纪后半叶蓬勃发展起来的新技术领域，为人类保健、农牧业、食品工业、环境保护等提供了强大的发展动力。现代生物技术的内涵非常广泛并不断发展，目前主要有：基因工程·细胞工程·蛋白质工程·酶工程·糖工程·环境生物工程·转基因动物·克隆动物·基因治疗·生物制药·生物信息学·高级生物传感器2第一节第一节基因工程概述基因工程概述一、重组DNA技术的建立1972年美国斯坦福大学的Berg获得了SV40和λDNA重组的DNA分子1973年美国斯坦福大学的Cohen等人，将大肠杆菌R6-5质粒DNA（含卡那霉素抗性基因）和大肠杆菌pSC101质粒DNA（含四环素素抗性基因）重组后转化大肠杆菌，产生同时表现出两种抗性的细菌。Cohen与Boyer等合作，将非洲爪蟾编码核糖体的基因同pSC101质粒构成重组DNA分子，并导入大肠杆菌，证实动物基因进入了细菌细胞，并在细菌细胞中增殖和转录产生相应的mRNA。3BergP、Cohen和Boyer等人的工作是世界上第一次实现DNA体外重组，建立了第一个基因克隆系统（质粒—大肠杆菌），导致了一个全新的生物技术学科和产业——基因工程的诞生。基因工程的诞生打破了物种的界限，实现了物种间的基因交流，在实验室里对生物直接进行改造，为生命科学的研究开辟了新的领域、注入了新的方法，为提高人类的生活质量和健康水平开辟了新的途径，在农业、工业、医药等领域有巨大的应用前景4基因工程的概念○基因工程是一种DNA重组技术,在分子水平上进行遗传操作，按设计的蓝图，从供体中提取或人工合成目的基因，令其与载体构建成重组DNA，再转移到受体细胞，目的基因在细胞中表达获得新的遗传性状○基因工程的操作程序：获取目的基因——目的基因与载体构建重组DNA分子——重组DNA分子转移至受体细胞——转化细胞的扩增、鉴定和筛选5第二节第二节工具酶工具酶一、限制性内切酶（一）分类与命名○酶有几千种，分为6大类：氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、连接酶。○基因工程中常用作用于核酸的酶，包括水解酶、修饰酶、聚合酶等水解酶分为内切酶和外切酶○内切酶在核酸链内部切割，生成寡核苷酸；外切酶从核酸链的末端开始，渐进式地水解核酸链，逐渐释放单核苷酸。6限制性内切核酸酶限制性内切核酸酶(restrictionenzymes)(restrictionenzymes)能识别双链DNA分子中一段特异的核苷酸序列，在这一段序列内将双链DNA分子切断。功能：降解外来DNA分子，以限制(restriction)或阻止病毒侵染是细菌细胞为防御异源遗传物质进入的一种有效方式。7限制性内切酶分类限制性内切酶分类第Ⅰ类限制性酶：每隔一段DNA序列随机切割双链DNA分子，没有序列特异性第Ⅱ类限制性酶：能识别一段特异的DNA序列，准确地酶切双链DNA的特异序列–识别的序列是对称的，即在一条链中从5’到3’方向的序列，与其互补链从5’到3’方向的序列完全相同。这种从两个方向阅读而序列相同的序列称为回纹对称序列(palindrome)（EcoRⅠ）–另一类酶，如SmaⅠ，它们酶切DNA双链后，产生的DNA片段具有平齐末端(bluntends)8限制性酶限制性酶EcoRIEcoRI识别识别位点位点（粘性末端）（粘性末端）9EcoRIEcoRI酶切不同来源的酶切不同来源的DNADNA及退火重组及退火重组10平齐末端（平齐末端（SmaⅠSmaⅠ））11限制性内切酶的命名限制性内切酶的命名属名＋种名＋菌株类型＋发现的顺序12限制性内切酶的主要用途限制性内切酶的主要用途○重组DNA分子·匹配末端的连接同一种酶切割不同DNA分子产生相同的突出末端；或不同酶切割不同DNA分子产生相同的突出末端，可在连接酶作用下连接为重组DNA分子。·平端连接可直接连接，但效率较低。·不匹配黏端的连接先补平(Klenow)或修平(S1)后再连接。○绘制物理图谱（限制性内切酶图谱）13二、DNA聚合酶（一）DNA聚合酶的类型○依赖DNA的——DNA聚合酶Ⅰ、DNA聚合酶Ⅰ大片段（Klenow）、T4DNA聚合酶、T7DNA聚合酶、修饰的T7DNA聚合酶、TaqDNA聚合酶。○不依赖DNA的——末端转移酶○依赖RNA的——反转录酶14DNAD...