7-基因及基因工程.ppt

生命科学导论 基因的概念 1.孟德尔遗传因子 孟德尔学说的重要意义 基因是一段 DNA 序列 基因在染色体上 摩尔根实验室用果蝇为材料的工作，确定了基因在染色体上的分布规律（基因的连锁与互换定律）。 2.基因位于染色体上 3.染色体与DNA的关系 肺炎双球菌有多糖荚膜 华生和克里克提出 DNA 双螺旋模型。 DNA的半保留复制 DNA在自我复制的过程中，两条双链打开，以形成的两条单链为模板，各自合成一条与之互补的新链。新形成的两条双链DNA中各含有一条旧链和一条新链，所以称为半保留复制。 4.从DNA到蛋白质 5.DNA与性状 基因在遗传中的作用 基因理论中的许多复杂情况  一个基因一个性状？不一定。例如肤色的控制至少有三个基因参与。 基因决定性状，环境还起不起作用？在基因型确定的基础上, 环境常常会影响表型。 DNA作为遗传物质的功能 中心法则 细菌细胞（原核）的基因表达 动物植物（真核）细胞中的基因表达 什么是基因工程 DNA重组技术的基本工具 是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切” 和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的新的生物类型和生物产品 基因工程技术的基本工具 基因操作的工具 基因的剪刀（分子手术刀） ——限制性核酸内切酶（限制酶） 基因的针线（分子缝合针） ——DNA连接酶 ?基因的运输工具（分子运输车） ——运载体 （1）限制酶???  ①分布：主要在原核生物中。 ②作用特点:专一性，识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 ?? ③结果：产生黏性未端和平末端 ??? ④举例：EcoR1限制酶、Sma1限制酶??? 限制酶的识别特点 以中轴线双侧的DNA上碱基呈反向对称，重复排列 如：GAA TTC CCC GGG CTT AAG GGG CCC （2）DNA连接酶???  ①连接的部位：磷酸和脱氧核糖之间的键： 磷酸二酯键（梯子的扶手） ②结果：两个相同的未端的连接。 ③举例：E·coli DNA连接酶 T4 DNA连接酶 ?? 运载体 ①作用：将外源基因送入受体细胞。 ②具备的条件： 能在宿主细胞内复制 并稳定地保存。???????????????具有多个限制酶切点。???????????????具有某些标记基因 对受体细胞无害 ③举例：质粒、噬菌体 和动植物病毒。??? 基因工程的基本操作 （2）目的基因的扩增 PCR —— 把寻找目的基因和扩增目的基因两步操作并成一步。 （3）构造重组 DNA 分子 （4）转化/转染 （5） 目的基因表达及蛋白质分离 进入到寄主细胞的目的基因还要能表达产生有活性的目的蛋白，这些目的蛋白可以是某种蛋白质药物，也可以表达某种抗性性状（如植物的抗病性和抗旱性）。 蛋白质的分离纯化——生物分离技术  重组 DNA 分子进入寄主细胞后，其中的目的基因能否表达，表达效率高低，还有很大差别。表达通常是指目的基因编码的蛋白质合成。基因工程的最后一步，是把所获得的蛋白质分离纯化，得到蛋白质产品。 基因工程的应用 提高奶酪产量 转基因动物和植物 工程菌在环境工程中应用 蛋白质工程的崛起 蛋白质的改造 干扰素在体外保存困难 玉米中赖氨酸含量比较低 二、蛋白质工程的基本原理 蛋白质工程的途径 蛋白质工程操作程序的基本思路与基因工程的不同 蛋白质工程的进展和前景 酶工程简介 用噬菌体DNA构建 重组DNA分子 把构造好的重组 DNA 分子送进寄主细胞，亦需要适当的技术方法。若受体细胞是细菌，通常称转化；若受体细胞是 动/植 物细胞，通常称转染。 基因工程的 基本操作程序 为什么要获得目的基因 为什么要把目的基因 与载体结合 受体细胞是指什么 为什么要进行检测  基因与基因工程 三、基因工程技术的应用 几丁质酶基因 因烟草） 病毒的复制酶基因 （如：转