《基因与基因工程》PPT课件

Figure 1
This figure is purely diagrammatic. The two ribbons symbolize the two phophate-sugar chains, and the horizonal rods the pairs of bases holding the chains together. The vertical line marks the fibre axis.
❖基因表达调控研究
基因表达实质上就是遗传信息的转录和翻译。在个体生长发育 过程中生物遗传信息的表达按一定时序发生变化（时序调节） ，并随着内外环境的变化而不断加以修正（环境调控）。
原核生物的基因组和染色体结构都比较简单，转录和翻译在同 一时间和空间内发生，基因表达的调控主要发生在转录水平。
真核生物转录和翻译过程在时间和空间上都被分隔开，且在转 录和翻译后都有复杂的信息加工过程，其基因表达的调控可以 发生在各种不同的水平上。其基因表达调控主要表现在信号传 导研究、转录因子研究及RNA剪辑3个方面。
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注：文档资料素材和资料部分来
广义上，分子生物学包括对蛋白质和核酸等生物大 分子结构与功能的研究，以及从分子水平上阐明生 命现象和生物规律，但目前主要研究基因的结构与 功能、复制、转录、表达和调控，确切地应称为分 子遗传学。
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第一节 引 言
DNA
mRNA
16S rRNA
tRNA
生物 大分子
蜘蛛毒素 金属硫蛋白
第三节 分子生物学的研究内容 ❖分子生物学的研究内容：
DNA重组技术 基因表达调控研究 结构分子生物学 基因组、功能基因组与生物信息学研究

定义 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。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Bam HⅠ
GGATCC CCTAGG
GCCTAG+
GATCC G
切割DNA后产生含5’磷酸和3’羟基的末端
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
连接酶
重组体
转化 体外包装，转染
带重组体的宿主
筛选
表型筛选
酶切电泳鉴定
菌落原位杂交
以 质 粒 为 载 体 的
DNA 克 隆 过 程
扩增或表达
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（六）克隆基因的表达
Ⅱ类酶识别序列特点—— 回文结构(palindrome)
GGATCC CCTAGG
切口 ：平端切口、粘端切口
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平端切口
HindⅡ
GTCGAC CAGCTG
GTC CAG
蛋白质而特意设计的载体称为表达载体。
载体的选择标准：
能在宿主细胞中自主复制； 具有两个以上的遗传标记物，便于重组体
的筛选和鉴定； 有克隆位点（外源DNA插入点），常具有
多个单一酶切位点，称为多克隆位点； 分子量小，以容纳较大的外源DNA。 作为表达载体，具有与宿主细胞相适应的
调控元件：启动子，增强子等。
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第九章 基因工程和基因组学
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• §1．基因工程(Gene engineering)
一、基因工程概述
• 1、基因工程的概念
• 20世纪70年代随着DNA重组技术的发展在遗传学上产生 了一门新的分支遗传工程（ Genetics engineering ）
• 遗传工程:又称遗传操作（Genetic manipulation）,是以 分子遗传学为 基础，以现代物理、化学等为手段，按照 人们设 计的生物蓝图在细胞、染色体和基因等不同水平 上，对生物的遗传性状进行定向改造，创造新的生物类型 。
• 质粒是细菌细胞内独立于细菌染色体而自然 存在的、能自我复制、易分离和导入的环状 双链DNA分子，是质粒具有重组表型检测标 记，可检测是否携带外源DNA片段。
• 可用于克隆分子量小于10kb(1kb=1000bp)的 外源DNA片段。
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经典的大肠杆菌质粒载体
1. pSC101
化学合成的方法人工合成基因；
③．将DNA片段或人工合成的基因与能够自我复制并 具有选择标记的载体在体外连接，形成重组DNA分子；
④．将重组的DNA分子引入受体（宿主）细胞中，使 重组DNA分子在受体细胞内复制，产生多个拷贝，即克隆 ；
⑤．重组DNA能随宿主细胞的分裂而分配到子细胞中 ，使子代群体细胞均具有重组的DNA分子的拷贝；
• 右图为一个 15kb DNA片段
• 的限制性酶图谱构建方法。
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• ⑵. 核酸分子杂交： ①.Southern杂交分析：
将琼脂糖中的DNA转移到尼龙膜 进行DNA 分子杂交分析的方法。
• ②. Northern杂交分析：与Sorthern杂交的

• 目的基因的制备 • 载体的选择(xuǎnzé)和制备 • DNA分子的体外连接 • 将外源DNA导入宿主细胞 • 目的基因的筛选和鉴定
第五十页，共83页。
目的(mùdì)基因(target DNA) 的制备
• 目的(mùdì)基因（外于转化
基因工程(jīyīn gōngchéng)ppt第八章
基因工程(jīyīn
gōngchéng)
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第一页，共83页。
• 基因(jīyīn)克隆示意图
第二页，共83页。
第三页，共83页。
基因工程(jīyīn gōngchéng)大 事记
• 1973 Cohen第一例成功的克隆(kè lónɡ)实 验
第十三页，共83页。
第十四页，共83页。
第十五页，共83页。
• 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(piàn duàn)。
• 识别和切割序列：中心对称的回文结构。 • 限制性酶：HindⅡ
遗传信息转移过程 • 转染(transfection)：真核细胞主动摄取或被动导入
外源DNA片段而获得新的表型的过程。
第六十三页，共83页。
目的(mùdì)基因的筛选和鉴 定(screening/selection)
• 遗传学方法 • 插入灭活法(insertion inactivation):抗药性标志
第九页，共83页。
基因工程(jīyīn gōngchéng)
• 工具酶 • 载体 • 重组DNA技术的基本过程(guòchéng) • 真核细胞转染 • 克隆基因的表达
第十页，共83页。