文档介绍：专题1基因工程基因工程的概念皋因T程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予牛物以新的遗传特性,创造出更符合人们需耍的新的生物类型和生物产品。基因工程是在匹A分子水平上进行设计和施工的,乂叫做DNA垂组技术。(-)基因工程的基本工具来源:主要是从原核生物屮分离纯化出來的。功能:能够识别双链DNA分子的某种特泄的核肓酸序列,•条链屮特泄部位的两个核苜酸之间的磷酸二酯键断开,I大I此具有专一性。结果:经限制酶切割产•牛的DM片段末端通常冇两种形式:黏性末端和平末端。DNA连接酶1・“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)(1)(2)(3)2•“分子缝合针”⑴两种DNA连接酶(E•coliDNA连接酶和T.-DNA连接酶)的比较:相同点:都缝合磷酸二酯键。区别:E•coliDNA连接酶來源于T“噬菌体,只能将双链DX***段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起來:而TQNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将里个楼苴酸加到已有的核首酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DN***段的末端,形成僻酸二酯键。3•"分了运输乍" 载体(1) 栽体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。具有一至多个限制酶切点,供外源DN***段插入。具有标记基因,供重组DNA的鉴泄和选择。(2) 最常用的戯体是质粒,它是诩裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有口我复制能力的双链环状DNA分子。(3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒(二)基因工程的基本操作程序第一步::编码蛋白质的结构基因。原核皋因采取直接分离获得,真核基因是人丁•合成。人T合成目的基I大I的常用方法有反转录法和化学合成法一。PCR技术扩增目的基因(1)原理:DNA双链复制(2)过程:第涉:加热至90〜95°CDNA解链;第二步:冷却到55〜60°C,引物结合到互补DNA链:第三步:加热至70〜75°C,热稳泄DNA聚合酶从引物起始互补链的合成°第二步:基因表达载体的构建冃的:使冃的基因在受体细胞屮稳泄存在,并11可以遗传至下一代,使冃的基因能够表达和发挥作用。组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因(1) 启动子:是一段冇特殊结构的DN***段,位丁基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基I大I转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质°(2) 终止子:也是一段有特殊结构的DN***段,位于基因的尾端。(3) 标记基因的作用:是为了鉴沱受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出來。常用的标记基因是抗生素基因。第三步:将目的基因导入受体细胞1・转化的概念:是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳症和表达的过程。2•常用的转化方法:将日的棊因导入植物细胞:采用最多的方法是一农杆菌转化法,其次还有基因枪法和花粉管通道法等。将H的基I大I导入动物细胞:最常用的方法是—显微注射技术。此力法的受体细胞多是_受糟卵u将冃的皋因导入微生物细胞:原核生物作为受体细胞的原因是一繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少,最常用的原核细胞是大肠杆菌,共■化方汰是:先用C『处理细胞,使其成为感受态细胞,再将重组表达载体DNA分子溶J:缓冲液屮与感受态细胞混合,在-圧的漏度下促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化过程。垂组细胞导入受体细胞后,筛选含有棊因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。第四步:目的基因的检测和表达F「先耍检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用DNA分子杂交技术。其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是釆用用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。3•最示检测目的基因是否翻译成蛋门质,方浓是从转基I大I生物中提収蛋门质,用相应的血体进行抗原一抗体杂交。4•有时还需进行个体生物学水平的鉴左。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状°(三):植物基I人LT程:抗虫、抗病、抗逆转基因植物,利用转基因改良植物的品质。提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。3•基I人I治疗:把正常的外源基因导入病人体内,使该基因表达产物发挥作用。(四)蛋白质工程的概念蛋门质丁稈是指以蛋口质分子的结构规律及其生物功能的关系作为宰础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋门质进行改造,或制造种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)DNA合成蛋白质工程分千设计 ►mRNAA 转录j氨嘶1=1懿=豔多肽链B 、翻译 中心法则折叠三维结构专题2细胞工程(-)植物细胞工程1•理论基础(原理):细胞全能性全能性表达的难易程度:受和卵〉生