专题1基因工程(geneticengineering).ppt

专题1 基因工程 苏州中学 胡企中 PCR(多聚酶链式反应) 细胞内染色体的总和，基因组亦称染色体组 研究目标 拟在15年内至少投入30亿美元，完成对人基因组30亿个碱基对的顺序分析，完成对人基因组中全部碱基定位，并开展模式生物基因组研究。 基因组大小 生物 1013kb 大肠杆菌 4.67 酵母菌 12.1 线虫 97 果蝇 160 小鼠 3000 人 3000 绘制4张图 经典遗传图 物理图 DNA序列图 基因转录图 （2）检测目的基因转录出的mRNA 用基因探针与mRNA杂交，有无杂交带 （3）检测目的基因翻译的蛋白质 用抗体进行抗原—抗体杂交，有无杂交带 此外，还要进行个体生物学水平的鉴定（观察性状）。 转鱼抗寒基因的番茄 转基因鲑鱼 同时具有高产、稳产和抗逆性等优良品质的农作物新品种. 抗虫害的玉米 能发荧光的热带斑马鱼 普通热带斑马鱼是不发荧光的 产胰岛素的工程菌 降低乳糖的奶牛 高甜味水果 延熟番茄 高赖氨酸玉米 抗除草剂大豆 耐寒番茄 抗盐碱和干旱作物 抗真菌烟草 抗虫棉 目的基因来源 目的基因 转基因生物 Bt毒蛋白基因 几丁质酶基因和 抗毒素合成基因 调节细胞渗透压的基因 抗冻蛋白基因 抗除草剂基因 富含赖氨酸蛋白质基因 控制番茄成熟的基因 甜味基因 肠乳糖酶基因 人胰岛素基因 苏云金芽孢杆菌 鱼 人 1.植物基因工程硕果累累 1）抗虫转基因植物 2）抗病转基因植物 3）抗逆转基因植物 4）改良植物品质 2.动物基因工程前景广阔 1）提高动物生长速度 2）改善畜产品质量 3）生产药物 4）用转基因动物作器官移植的供体 5）基因工程药物异军突起 3.基因工程药物异军突起 重组人胰岛素.细胞因子.抗体.疫苗.激素 4.基因治疗 1）基因治疗的种类和方法： ①体外基因治疗： ②体内基因治疗： 2）基因治疗的现状：临床试验阶段 1988年，美国国家卫生院和能源部 迄今为止在生命科学领域最宏大的研究计划—人类基因组计划 主要内容是完成人体23对染色体的全部基因的遗传作图和物理作图，完成23对染色体上30亿个碱基的序列测定 以美国为主、包括英国、法国、日本和中国多国科学家参加的国际合作计划 人类基因组计划  国际合作计划 美国，英国，法国，德国，日本共同参加人基因组的大规模测序 中国1999年7月正式承担人基因组的1%的测序工作。 * * 所谓基因工程(genetic engineering)就是把外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制，转录，翻译表达的操作叫基因工程。 基因工程可使另一种生物获得新的遗传性状或表达所需要的产物。 1.1 DNA重组技术的基本工具 1.限制性核酸内切酶----“分子手术刃” 从原核生物中分离钝化出来，己发现4000种。 切开DNA上特定的磷酸二酯键。 常见的2种限制酶： EcoRI 和 Sma1I 识别的序列均为6个核苷酶 2.DNA连接酶----“分子缝合针” 将双链DNA片段连接起来（磷酶二酯键）。分两类： 3.基因进入受体细胞的载体-----“分子运输车” 常用细菌质粒-----拟核外环状DNA ①有限制酶切点（1-多个），供外源DNA片段插入 ②能导入受体细胞，并能复制，或整合到染色体DNA上并随之复制 ③有标记基因，供重组DNA的鉴定 和选择 要对天然质粒进行人工改造。 除质粒外还有：入噬菌体衍生物、 动植物病毒等。 （3）导入微生物细胞 1.2 基因工程的基本操作程序 获取目的基固 构建表达载体 导入受体细胞 得到转基因产物 目的基因检测与鉴定 1.目的基因的获取 （1）直接从生物体中提取总DNA，构建基因组DNA文库(genomic DNA library)，从中调用目的基因； 基因组DNA文库的构建 将总DNA经过酶解，分离不同长短的DNA片段。包含的基因组片段分别克隆在质粒或噬菌体载体上，转染细菌或体外