遗传之二.pptVIP

（四）基因工程的载体 载体的特点： 能自主复制(增加copy数） 有克隆位点（连接外源片段) 有选择标记（便于筛选） 噬菌体DNA——线状双链DNA，适于做大 片断基因（20Kb)的载体 粘粒（Cosmid）: （40-50Kb) 病毒 YAC、BAC、PAC （100-1000Kb) 三、DNA 分子的体外扩增：Mullis与PCR（polymerase chain reaction)技术 引子：哥伦布竖鸡蛋 PCR技术于1985年问世，原理极为简单。 高温变性 低温退火 循环 中温延伸 230 =107 1944年，出生于哥伦比亚； 童年：无拘无束，对科学有浓厚的兴趣； 中学时代：学生会副主席，辩论俱乐部主席，17岁， 发明火箭燃料玩具，并合成其它有毒或易 爆的燃料； 66-72年：加州大学伯克利分校博士； 第一篇论文：“时间倒转的宇宙学意义”——《自然》杂志上发表。 印象深刻的事：生长激素释放抑制因子基因的合成与 克隆； 想做的事：DNA合成 79年：塞特斯公司工作； 83年4月：萌发PCR的最初想法——扩增包括点突变 在内的DNA； 9月：第一次实验：煮沸，后置于37℃，O.N——无 任何结果，原因：需反复加热、冷却、加酶 最后的成功：12月16日（数学家法卢那参与实验） 利润颇丰：5年—4亿美元 93年获诺贝尔化学奖； 引发了官司 PCR技术的应用 遗传性疾病的诊断 特意性条带，结合RFLP方法，杂交技术等 检测爱滋病 检测癌基因 在法医学上的应用(克林顿） 其它分子生物学上的应用 克隆、引入点突变、缺失或插入、重组等 思考题：如何将A与D片段连接在一起？（假定A与B，C与D之间没有合适的限制性酶切位点） 优生：指人为地采取一系列措施，使出身的孩子具有良好的体质与优良的遗传素质。 “男女同姓，其生不蕃”，五代之内的家族成员不得婚配。 PCR（聚合酶链式反应）原理 PCR过程 A B C D 遗传与优生 遗传病：是指遗传物质改变而导致的疾病 遗传病的诊断 遗传病 人类中有约10%的人患有单基因遗传病，约20%的人患有多基因遗传病，还有染色体病等，粗略估计，约25%的生理缺陷、30%的儿童死亡和60%的成年人疾病都是由遗传疾病引起的，约1/3的人受遗传病所累。由于表现程度不同，往往不大注意。我国每年出生的1500多万个婴儿中，3%（约36万）出生缺陷，其中80%是遗传因素造成的。智商（IQ）低于70者占总人口的2.2%，其中严重智力低下者约占0.2%（约200多万）。遗传病也是造成人类寿命缩短的主要因素。 * * 载体： 质粒——环状双链小分子DNA，适于做 小片断基因（?10Kb)的载体 质粒载体 细菌、酵母菌和放线菌等生物细胞中染色体以外的双链闭合环状分子。大小为1～200kb；能独立于染色体外进行自我复制，每个细胞中可含10～200个拷贝。其表型效应主要有决定抗药性，合成抗菌素，编码限制或修饰酶等 染色体 质粒 质 粒 载 体 噬菌体载体 一种细菌病毒，可作为克隆载体 优点：可以在体外包装产生感染 性很高的噬菌体颗粒 噬 菌 体 蛋白质 DNA 头部 尾部 尾丝 噬菌体感染细菌示意图 病毒载体 是一类真核载体，能把基因引入到真核细胞中，并在其中被表达，因此是研究真核细胞表达及调控的有力工具；如：腺病毒、乳头瘤病毒、疱疹病毒等 基因工程的基本过程 步骤一 —获得DNA片段，取得目的基因 从生物基因组中分离得到 基因组DNA 酶切产物 总RNA mRNA cDNA 人工合成 化学合成 PCR（聚合酶链式反应） 逆转录 分离 步骤二 —DNA片段和载体DNA在体外连接 酶切位点 质 粒 外源DNA 酶切 酶切位点 酶切 混合 DNA连接酶 步骤三 —将重组的DNA引入宿主细胞 转化 某一基因型细胞从周围介质中吸收另一基因型细胞的DNA，而使其基因型和表型发生相应变化的现象(常指原核生物) 转染 质粒或除去蛋白质外壳的病毒核酸感染细胞或原生质体的过程(常指真核生物) 转导 用噬菌体做载体，将一个细胞的基因 传递给另一个细胞的过程 自然情况下，一些病毒与宿主 DNA 发生重组，形成新的病毒基因组，包装以后感染其他细胞，就产生转导。实验研究中，常用基因重组的办法把目的 DNA 插入病毒基因组，实现目的基因的转导. 步骤四 —选择、筛选 从大量携带重组体DNA的宿主细胞中 分离出携带目的