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基因重组和基因工程基因重组和基因工程GeneticRecombinationandGeneticEngineering第十四章基因重组基因重组：：不同的不同的DNADNA分子间发生共分子间发生共价连接形成重组价连接形成重组DNADNA分子。分子。重组重组DNADNA质粒质粒DNDNAA基因片段基因片段重组DNA技术发展史pSC101EcoRIEcoRIBoyerBoyer和和CohenCohen的实的实验验BoyerBoyer和和CohenCohen的实的实验验pRpR6-56-5大肠杆菌大肠杆菌pSC101pRpR6-56-5抗四环素抗四环素抗卡那霉素抗卡那霉素EcoRIEcoRI抗卡那霉抗卡那霉素基因素基因DNADNA连接连接酶酶重组重组DNADNA分子分子培养平皿培养平皿四环素平板四环素平板卡那霉素基因卡那霉素基因四环素四环素\\卡那霉素基卡那霉素基因因大肠杆菌大肠杆菌人体生长激素释放激素人体生长激素释放激素(SS)(SS)抑制和调节多抑制和调节多种激素的作用种激素的作用从动物脑中提取从动物脑中提取::5mg---5mg---5050万只羊脑万只羊脑基因工程基因工程99升大肠杆升大肠杆菌菌培养液培养液SSSS基因基因基因载体基因载体重组体重组体分分切切接接转转筛筛表表SS第一节DNA的重组DNARecombinationDNA重组接合作用(conjugation)转化作用(transformation)转导作用(transduction)转座(transposition)同源重组(homologousrecombination)位点特异的重组(site-specificrecombination)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。一、同源重组一、同源重组二、细菌的基因转移与重组（一）接合作用当细胞与细胞、或细菌通过菌毛相互接触时，质粒DNA从一个细胞（细菌）转移至另一细胞（细菌）的DNA转移称为接合作用(conjugation)。可接合质粒如F因子(Ffactor)质粒——细菌染色体外的小型环状双链DNA分子（二）转化作用通过自动获取或人为地供给外源DNA，使细胞或培养的受体细胞获得新的遗传表型，称为转化作用(transformation)。例：溶菌时，裂解的DNA片段被另一细菌摄取。（三）转导作用当病毒从被感染的（供体）细胞释放出来、再次感染另一（供体）细胞时，发生在供体细胞与受体细胞之间的DNA转移及基因重组即为转导作用(transduction)。λ噬菌体的生活史溶菌生长途径(lysispathway)溶源菌生长途径(lysogenicpathway)例第二节重组DNA技术DNARecombinationTechnique相关概念DNA克隆工具酶目的基因基因载体基本原理重组DNA技术与医学的关系本节主要内容一、重组一、重组DNADNA技术相关概念技术相关概念克隆(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。（一）DNA克隆技术水平：分子克隆(molecularclone)即DNA克隆细胞克隆个体克隆（动物或植物）DNA克隆应用酶学的方法，在体外将各种来源的遗传物质（同源的或异源的、原核的或真核的、天然的或人工的DNA）与载体DNA接合成一具有自我复制能力的DNA分子——复制子(replicon)，继而通过转化或转染宿主细胞，筛选出含有目的基因的转化子细胞，再进行扩增提取获得大量同一DNA分子，也称基因克隆或重组DNA(recombinantDNA)。生物技术工程:基因工程、蛋白质工程、酶工程、细胞工程等目的①分离获得某一感兴趣的基因或DNA②获得感兴趣基因的表达产物（蛋白质）基因工程(geneticengineering)——实现基因克隆所用的方法及相关的工作称基因工程，又称重组DNA工艺学。（二）工具酶限制性核酸内切酶DNA聚合酶Ⅰ逆转录酶T4DNA连接酶碱性磷酸酶末端转移酶TaqDNA聚合酶重组DNA技术中常用的工具酶工具酶功能限制性核酸内切酶识别特异序列，切割DNADNA连接酶催化DNA中相邻的5´磷酸基和3´羟基末端之间形成磷酸二酯键，使DNA切口封合或使两个DNA分子或片段连接DNA聚合酶Ⅰ①合成双链cDNA分子或片段连接②缺口平移制作高比活探针③DNA序列分析④填补3´末端Klenow片段又名DNA聚合酶I大片段，具有完整DNA聚合酶I的53聚合、35外切活性，而无53外切活性。常用于cDNA第二链合成，双链DNA3末端标记等反转录酶①合成cDNA②替代DNA聚合...