文档介绍：第十章   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
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第一节 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。
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Berg P、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
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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
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第二节    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。
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限制性内切核酸酶 (restriction enzymes)
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。
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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(blunt ends)
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限制性酶EcoRI识别位点(粘性末端)
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EcoRI酶切不同来源的DNA及退火重组
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平齐末端(SmaⅠ)
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