基因重组与基因工程1

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1、第十四章基因重组和基因工程GeneticRecombinationandGeneticEngineering杨玲玲复制翻译转录不同来源地DNA分子通过磷酸二酯键连接成新的DNA分子，这一过程称为DNA重组。基因重组是自然界的一种常见现象，是物种演变、生物进化的基础。不同来源的DNA分子重组DNA分子基因重组第一节自然界中的DNA重组和基因转移DNA重组同源重组：最基本的重组方式，发生在同源序列间的重组。特异位点重组：广泛存在，由整合酶催化在两个DNA序列的特异位点间发生的整合。转座重组：基因从一个位置转移到另一个位置，由可移动的DNA介导。基因转移接合作用

2、：细菌通过菌毛相互接触时，质粒可从一个细胞转移至另一个细胞转化作用：通过自动或人为的供给外源DNA，使细胞或培养的受体细胞获得新的遗传表型转导作用：当病毒从被感染的细胞（供体）释放出来，再次感染另一细胞（受体）时，发生在供体细胞与受体细胞之间的DNA转移及基因重组接合作用转化作用第二节重组DNA技术--DNA克隆，分子克隆1972年，伯格首次证明可以用两种不同物种的基因来人工合成DNA分子.因在核酸的生化领域完成的重大研究获得了1980年的诺贝尔化学奖。加州大学旧金山分校的赫伯特·博耶和斯坦福大学的斯坦利·科恩公布了他们的重组试验。他们使用的是大肠杆菌中具有抗四

3、环素功能的pSC101质粒，通过在这个质粒中嵌入能够抗卡那霉素的基因，含有该质粒的大肠杆菌就可以在同时加入了四环素和卡那霉素的培养基中生存繁殖。一、重组DNA技术相关概念（一）DNA克隆（也称基因克隆或重组DNA）克隆：来自同一始祖的相同副本或拷贝的集合。克隆化：获取同一拷贝的过程，也称无性繁殖。DNA克隆：应用酶学的方法,在体外将各种来源的遗传物质DNA与载体DNA接合成具有自我复制能力的DNA分子—复制子，再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，经扩增提取获得大量同一DNA分子的过程，也称基因克隆、重组DNA。名词解释重组DNA分子的获得重

4、组DNA分子的扩增（克隆）生物技术工程:基因工程、蛋白质工程、酶工程、细胞工程等目的:1、获得大量某一感兴趣的基因或DNA序列2、获得感兴趣基因的表达产物(蛋白质)基因工程----实现基因克隆所采用的方法及相关的工作称基因工程,又称重组DNA工艺学。限制性核酸内切酶T4DNA连接酶DNA聚合酶I（Klenow片段）逆转录酶碱性磷酸酶末端转移酶TaqDNA聚合酶（二）工具酶限制性核酸内切酶（RestrictionEndonuclease，RE）：识别DNA的特异序列,并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。BamHI来源:超过3000种，绝大多数限制性内切

5、酶来自于细菌作用：与甲基化酶共同组成细菌的限制修饰系统，限制外源DNA，保护自身DNA。分类：根据酶的组成，所需因子，裂解DNA方式不同分为I、II、III型，基因重组过程中常用II型Ⅰ类　　　识别位点复杂，特异性差，切割位点距识别点远。Ⅱ类　　识别切割特异性强，切割发生在识别位点。Ⅲ类　　切割位点在识别位点周围，酶活性不单一。斜体二元旋转对称BamHIEcoRVGATATCCTATAGGATATCCTATAG+平末端切口BamHIBstI同功异源酶BamHIBglII同尾酶T4DNA连接酶噬菌体T4DNA连接酶酶的催化过程需要ATP辅助，16℃T4DNA连接酶

6、可连接DNA-DNA，DNA-RNA，RNA-RNA和双链DNA粘性末端或平头末端。不能催化两条游离的DNA链相连接（三）目的基因（又称外源DNA）基因组DNA：在真核生物体，基因组是指一套完整单倍体DNA（染色体DNA）和线粒体DNA的全部序列。cDNA：经反转录合成的、与RNA（mRNA或病毒RNA）互补的单链DNA。。（四）基因载体为携带目的基因，实现其无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些DNA分子。载体的选择标准常用载体：质粒DNA、噬菌体DNA、病毒DNA粘粒(柯斯质粒）、细菌/酵母人工染色体克隆载体(cloningvector)：为使插入的外源D

7、NA序列被扩增而特意设计的载体。表达载体(expressionvector)：为使插入的外源DNA序列可转录翻译成多肽链而特意设计的载体。在克隆载体基本骨架的基础上增加表达元件（如启动子、RBS、终止子等）。定义：存在于细菌染色体外的小型环状双链DNA分子。特点：能在宿主细胞独立自主地进行复制带有某些遗传信息，赋予宿主细胞一定的遗传性状1、质粒ori多克隆位点(multipulcloningsite,MCS):人为添加的一段核苷酸序列，约几十个核苷酸，含有多个酶的单一酶切位点。表达载体除具有克隆载体的基本元件外，还具有表达所需元件：原核表达载体启动子转录终止序列

8、核糖体结合位点（RBS）