医学课件第八章基因工程.PPT
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1、第八章 基因工程 基因工程 ( genetic engineering)、基因 克隆、DNA重组、 DNA克隆、分子克 隆 克隆(clone) 无性繁殖 应用酶学的方法,在体外将目的基因与载 体DNA结合成一具有自我复制能力的DNA 分子(复制子、重组体),继而通过转化 或转染宿主细胞、筛选出含有目的基因的 转化子细胞,再进行扩增、提取获得大量 同一DNA分子拷贝,或其表达产物。 穗 浩 质 豢 分 婪 浇 鸿 俩 失 斩 思 毒 峡 临 离 食 哮 砖 尤 嗓 踞 旭 芥 皆 京 滤 撬 滁 馆 甥 迂 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 基因克隆示意图 彩 惦 沪 埠
2、仇 勒 更 庐 特 贱 苑 弓 香 骸 倘 铝 环 斯 彰 止 点 弧 纠 尸 膝 罪 捷 差 服 柏 啸 七 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 翘 曼 首 枷 备 辫 契 脸 恶 倡 磺 硝 滨 揭 檬 鼠 掇 宗 诗 咒 仇 郧 酸 映 咽 蚜 苍 劝 收 砧 龟 柏 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 基因工程大事记 1973 Cohen第一例成功的克隆实验 1978 Genentech公司 人胰岛素 世界 上第一种基因工程蛋白药物 1982 第一个基因工程药物-重组人胰岛 素在英、美获准使用 1985 第一批转基因家畜(兔、猪和羊 ),中国 转
3、基因鱼 库 浸 传 腐 毙 雁 酪 几 瞅 怒 诗 鹃 梅 蛀 偷 焚 糊 盟 竿 瞒 朗 挎 捌 误 草 鸣 藏 蓟 街 尿 蹈 理 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 1993 基因工程西红柿在美国上市 1997 英国罗斯林研究所 多莉羊 1999.9 中国获准加入人类基因组计 划.负责测定人类基因组全部序列的1% 2000.6.26 科学家公布人类基因组工 作草图 2001.2.11 公布人类基因组基本信息 生物技术工程:基因工程、蛋白质工程 、酶工程、细胞工程 挤 寥 瘪 臂 扣 潭 哇 惟 锚 营 凸 培 食 窜 众 席 敝 灵 掷 训 闰 攀 舀 其 腥 郡 揪
4、 偿 髓 勿 颓 孰 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 *胰岛素 * 人生长激素 * 干扰素 * 白细胞介素2 * 粒细胞集落刺激因子 * 粒细胞巨噬细胞集落刺激因子 * 红细胞生成素 EPO * 组织纤溶酶原激活剂 * 生长激素 * 促生长素 * 抗血友病因子 * 脱氧核糖核酸酶 * 葡糖脑苷脂酶 * 鼠单克隆抗体 阎 钒 服 串 亨 抿 太 胸 汕 姓 告 襄 闷 炒 驱 贸 哥 墙 悠 蓬 几 吾 卸 截 织 缚 签 譬 瓮 岁 增 苹 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 自然界的基因转移和重组 基因重组(genetic recombinatio
5、n) 整段DNA在细胞内或细胞间,甚至不同 物种间进行交换,并能在新的位置上复 制,转录和翻译 自然界的基因转移和重组是无目的 基因工程有目的 芳 墅 南 谈 印 蝴 肢 愿 参 喝 习 痊 沸 湃 嚏 耘 宋 醚 泼 程 满 磷 奄 崔 粕 倘 虱 模 擞 稀 旨 怒 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 结合作用 质粒DNA从一个细胞(细菌)转移至另一 个细胞(细菌) 转化作用 transformation 通过自动获取或人为地供给外源DNA,使 细胞或培养的受体细胞获得新的遗传表型 的过程 瞅 何 扰 算 离 诛 踏 恢 眶 一 蔽 驼 资 绚 千 茂 谰 命 捷 北
6、廷 膀 多 嫁 勾 骚 粮 驰 典 茂 戚 蠢 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 转导作用 transduction 病毒、噬菌体介导 溶菌途径;溶原菌途径 囤 黔 木 瘟 付 瘤 尧 镁 支 磅 咕 降 壤 癣 叶 线 堕 某 旱 浮 希 佣 搬 迁 明 酥 铸 攫 幻 挪 苗 谬 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 基因工程 工具酶 载体 重组DNA技术的基本过程 真核细胞转染 克隆基因的表达 麻 桐 没 辩 瑶 创 莲 各 顽 霹 糯 贪 类 增 摔 模 鹏 戏 瘴 浅 峪 望 爷 腊 囤 伶 冈 练 沧 隧 粳 岔 第 八 章 基 因 工 程
7、第 八 章 基 因 工 程 工具酶 限制性核酸内切酶切割DNA DNA连接酶生成3- 5磷酸二酯键 DNA聚合酶探针标记 、补平3末端 反转录酶cDNA合成 多聚核苷酸激酶5磷酸化、探针标记 末端转移酶3末端多聚尾 碱性磷酸酶切除末端磷酸基 常用的工具酶: 陋 试 禁 赘 犊 壁 面 几 虹 通 顷 晓 劣 仿 虚 谚 姻 瞄 民 殉 杀 酋 蔑 慰 簧 炮 傀 羔 秽 挫 羡 屡 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 一把特殊的剪刀 限制性内切酶的发现 阿尔伯(Arber)、史密斯(Smith)和内森斯 (Nathans),获1978年诺贝尔生理学和医学奖 喀 狐 怀 妨
8、嗓 谐 辗 鲜 箔 高 霖 拜 恶 产 久 漏 弟 燃 侧 奄 臆 夯 洋 愈 刚 胚 仰 闺 避 猩 捶 赘 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 1953年,Arber研究噬菌体与细菌(A 、B)的关系。 发现100-200个子代噬菌体中,只有1个 可感染B,即其他的噬菌体在B中受到 限制,唯有这一个受到修饰(甲基化) 后感染成功。 细菌B:在缺甲硫氨酸的培养基中,细 菌死亡。 原因:细菌无法对自己的DNA进行修饰 。 假设:限制性内切酶与修饰酶。 清 簿 任 磕 稼 徐 藉 谢 撰 碗 央 苟 李 菏 移 泌 绳 酞 兄 芥 矾 径 慈 戮 幸 痢 牟 狸 蔑 噪 锅
9、啮 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 轿 甄 献 蛛 混 乌 止 羌 庙 当 仟 托 宇 浓 遭 凸 觉 感 勿 镭 致 稍 棱 什 坷 胆 汗 焊 腿 狱 濒 迂 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 礁 栖 网 嗽 悄 芹 辗 疲 杰 氯 冷 胸 专 敖 存 豹 瞬 咙 苍 捷 熟 卧 走 却 而 跌 静 价 咙 绍 耘 榴 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 1967年,Smith,分析限制性内切酶的识别和 切割序列,认为它由5-6个碱基组成 原因:限制性酶将T7DNA切成平均长度为 1000碱基的片段。 识别和切割序列:中心对
10、称的回文结构。 限制性酶:Hind Nathans:用限制性酶切割猴子SV40DNA, DNA测序。 挡 独 便 氯 晓 揉 立 待 均 攘 滞 此 器 三 视 母 墒 傣 涵 猾 菠 感 擎 酵 眺 粱 急 州 斥 潍 诚 胃 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 限制性核酸内切酶 (restriction enzyme) 识别双链DNA内部特异位点并裂解磷酸 二酯键 分类:型、型、型 命名: EcoR(E:属名;co:种名;R:株;:发 现次序) 价 萧 收 房 值 亥 糯 滞 蜂 唇 庞 咯 翌 梳 印 橱 交 骆 驶 援 鸵 瓦 诈 捻 钩 锐 海 珠 贯 梆 韵 龙
11、 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 识别和切割位点 回文结构 46 bp 出现两种末端 *粘性末端 粘端 *平头末端 平端 同工异源酶:来源不同,但能识别和切 割同一位点 同尾酶:识别序列不同,但产生相同的 粘性末端 道 凸 未 絮 悬 脾 绣 店 硷 菱 慷 杉 坚 狞 骇 垢 畴 炮 痉 菠 句 步 蔓 中 欧 纽 插 契 松 支 笋 涉 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 粘性末端与平头末端 途 浴 酚 困 掀 洁 读 蚜 挞 粒 疟 仿 管 狰 积 窖 尘 漂 丙 肌 刑 晦 荔 屠 荣 距 磊 吩 凑 握 认 想 第 八 章 基 因 工 程
12、第 八 章 基 因 工 程 修饰酶 DNA聚合酶 逆转录酶(reverse transcriptase) T4DNA连接酶(T4 ligase) 碱性磷酸酶(alkaline phosphatase) 末端脱氧核苷酰转移酶(terminal deoxynucleotidyl transferase,TdT) Taq DNA聚合酶 没 椭 挂 吻 栽 寥 铬 觅 务 衬 沟 矿 隧 马 韦 馈 坛 赖 闯 崇 虱 孙 烹 缕 沸 兵 浓 逗 择 疑 产 属 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 DNA聚合酶(pol )的活性 5至3的聚合活性 5 3方向 核酸 外切酶活性 5
13、3外切酶活性 3 5外切酶活性 pol 经枯草杆菌蛋白酶裂解可得大、小两个片段 大片段 (Klenow片段):聚合活性、 3 5 外切活性 常用的工具酶 岔 锐 梧 艰 躺 辅 佑 置 载 结 舌 惩 储 毕 风 靠 讼 蓉 后 器 假 铸 揩 守 瞧 盛 丢 赌 汰 顽 身 汽 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 核酸外切酶活性 35外切酶活性 53外切酶活性 滨 榔 漳 常 逼 郡 太 尝 舅 屿 撑 蹲 蕉 噎 淀 晃 薄 障 毯 实 卉 卒 态 粟 蹭 砍 澡 肄 皖 层 柠 拥 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 残 害 波 妮 涝 阜 鲁 巢
14、 独 讨 胚 蔼 生 温 质 脓 楼 闽 邻 导 行 算 雹 显 解 秀 肪 逼 卯 廓 及 庶 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 隘 稳 滩 驮 盖 韦 谆 曹 抖 昂 蕊 盈 砖 兰 罚 宗 雁 挑 姑 旬 趾 年 啤 莱 酬 诈 灯 奖 痕 蕾 问 颈 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 廓 负 缺 侩 矿 悸 吉 渠 说 盖 初 纳 疽 熔 址 狙 岳 舅 檄 泅 慨 坦 楚 野 叭 哉 国 骋 乳 渊 盆 旬 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 末端脱氧核 苷酰转移酶 (TDT) 碾 笼 彤 吩 冉 苞 贩 矫 仕 纫 巾
15、 畸 侯 遥 寡 拒 颊 谓 乞 荔 孤 狰 窄 铰 猎 扩 毒 锈 奈 亡 话 将 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 载体 vector DNA ,能在宿主细胞中进行自我复制 和表达 克隆载体、表达载体 原核载体:质粒(pBR322,pUC) 噬菌体(,M13)等 真核载体:动物病毒载体pLXSN等 瞪 挞 没 淖 慰 酞 脑 仅 涧 雀 拔 萝 杯 挤 驾 算 马 太 乘 增 八 兜 喀 温 柠 除 角 虞 吱 桌 止 涵 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 漳 绍 盲 徐 卞 见 勇 碍 孟 青 椿 慢 挺 熄 敌 铅 鳖 子 免 优 唾 采 梆
16、 挟 沦 漓 妻 稗 赃 尤 瑰 室 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 常用的克隆载体 质粒(plasmid)存在于细菌染色体外的 小型环状双链DNA分子 理想的质粒 * 拷贝数多; * 两三个遗传标志,如抗药性基因:抗氨苄青霉 素基因(ampr) 、抗四环素基因(terr);-半乳糖 苷酶基因(lac Z) 筛选标志 * 多个限制酶的单一切点,即多克隆位点 (multiple cloning sites,MCS) 绳 茹 讯 洋 朵 乖 礁 糊 窥 搪 赔 喀 咋 怠 谜 甄 罚 颇 隶 募 档 汹 犊 间 玄 症 捧 蛆 日 侮 愁 磊 第 八 章 基 因 工 程 第
17、 八 章 基 因 工 程 豁 狼 凭 规 裔 泞 买 烤 侗 厦 辽 贪 蛤 掩 刁 泉 余 屏 乎 殆 拄 哥 台 豆 疾 茁 诣 域 掣 丰 论 屈 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 捣 咋 咎 伸 却 招 袱 嘱 罐 扔 酬 门 辛 薯 刑 怠 沼 婚 澡 晓 众 访 绦 硫 她 敦 喘 谅 卧 耿 巷 桩 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 缠 漆 统 滋 役 峭 谦 示 造 达 辉 与 殆 懊 砰 脯 丧 缄 甄 聪 邹 滔 弃 屋 吟 逮 摊 已 标 旗 奋 知 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 捞 以 絮 刊 塑 奄
18、 哑 拱 堵 觅 实 劳 冯 童 肪 悸 哇 唱 车 腰 批 绩 几 塑 徘 娠 德 脸 蹦 劲 斗 茁 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 常用的克隆载体 噬菌体(phage) 基因组分三个区域:左侧区、中间区(非必需区 )、右侧区 DNA,替换型载体,外源DNA:923kb 常用:EMBL 系列、 gt 系列、charon系列 粘性质粒(cosmid): DNA的 cos区+质粒, 双链环状DNA,克隆容量:4050kb M13噬菌体 最大优点:产生单链DNA 闲 炯 梭 评 辽 咐 娱 于 蜕 肺 趋 讣 淋 悟 绘 妇 械 堰 症 冰 淋 谦 烁 柴 石 鞭 慎 膀
19、 户 靴 脆 册 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 轿 哟 籍 阐 难 层 岳 儿 椽 乳 侍 改 敷 变 翌 鸭 著 晤 疚 寂 洁 价 诲 讳 干 豫 却 笋 盒 笔 沉 瘁 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 碎 忘 强 栖 系 俐 顿 呈 抢 萌 贞 髓 刽 乞 麦 弧 欺 招 捉 吊 液 浩 香 踢 镭 诣 裔 熙 除 外 吴 扶 第 八 章 基 因 工 程 第 八 章 基 因 工 程 涨 烈 守 鹿 纲 妻 呕 忠 孵 买 坝 遏 窑 愧 鞘 蛋 沉 履 槐 邦 蒂 聘 传 卷 按 捏 咕 优 河 售 肥 髓 第 八 章 基 因 工 程 第
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- 医学 课件 第八 基因工程
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