基因重组与基因工程课件.pptx

▪ 基因克隆（或重组DNA）技术，既然是个工程， 就应有蓝图和施工方案。
▪ 首先要考虑的是达到什麽目的，如是想扩增基 因研究还是用此基因生产蛋白质。
▪
▪ 基因克隆技术示意图：
▪ 一 分——载体和目的基因的分离
▪ （一）载体 常用的有质粒、λ噬菌体、M13噬 菌体等。逆转录病毒DNA、昆虫病毒DNA，是 近年用于插入动物细胞较新载体，这些载体多 是在宿主细胞内可独立复制完整DNA分子。
▪ 二 切——限制性内切酶的应用
▪ 有人把限制性内切酶称作基因工程的手术刀， 它能识别核酸分子莫些碱基序列并加以切开。
▪ 分平端切口和粘端切口。
▪ 三 接——把载体和目的基因接成重组基因
▪ 限制性内切酶切割载体及目的基因后，无论产 生平端切口或粘端切口，都可以用DNA连接酶 把载体和目的基因接成重组基因。
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安全在于心细，事故出在麻痹。20.11.520.11.501:19:4301:19:43November 5, 2020
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Hale Waihona Puke 加强自身建设，增强个人的休养。2020年11月5日上 午1时19分20.11.520.11.5
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追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年11月5日 星期四 上午1时19分43秒01:19:4320.11.5
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人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。01:19:4301:19:4301:1911/5/2020 1:19:43 AM
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安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.11.501:19:4301:19Nov-205-N ov-20
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重于泰山，轻于鸿毛。01:19:4301:19:4301:19Thursday, November 05, 2020

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1、碱基对增添时，一定会引起蛋白质的改变吗？
正常
DNA
···A ···T
T A
C G
C G
G C
C ··· G ···
碱基对增添
···A T A C C G C ··· ···T A T G G C G ···
mRNA···A U C C G C ··· ···A U A C C G C···
起蛋白质的改变 最小。
2、基因突变都会遗传给后代吗？ 不一定。
若发生在配子中，可遗传， 若发生在体细胞中，一般不能遗传。有些植 物体细胞中的基因突变可通过无性繁殖传递。
3、生物性状的改变一定是由基因突变引起的吗？
不一定，也可能是由环境改变引起的
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跟踪训练一
赖氨酸的密码子有如下几种：UUA、UUG、 CUU、CUA、CUG，当某基因片段中的GAC突 变为AAC时，这种突变的结果对该生物的影响
②交叉互换: 减数第一次分裂的前期（四分体时 期），同源染色体上的非姐妹染色体 之间发生交叉互换.
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非同源染色体上的 非等位基因自由组合
b
Ab 和 aB
B
B
AB 和 ab
b
自由组合
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同源染色体的非姐妹染色单体 之间的局部交换
b
B
b
B
交叉互换 43
3、意义:
是生物变异重要来源， 生物多样性的重要原因之一， 对生物进化有重要意义。
胚
分化出花 芽的植株
幼苗
具根茎叶 的植株
开花结果
的植株
基因突变发生在生物个体发育的什么时期？ 任何时期
二、在生物体内随机发生；
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粉玫瑰
红玫瑰

分子生物学原理
整合
• 整合： 噬菌体感染大肠杆菌的第一步
噬菌体粘附于细胞壁上，将自身的 DNA注入菌体中。 此 DNA可与细菌染色 体重组，成为细菌染色体的一部分。
• 溶原菌：整合了噬菌体基因组的细菌。
• 裂解： 噬菌体感染大肠杆菌的第二步
DNA利用菌体的酶系统，复制自身及 外壳蛋白，组装成大量新 噬菌体，并将 细菌涨破。
第十四章 基因重组与基因工程
10/28/2024
分子生物学原理
基因重组：genomic recombination 重组DNA：recombinant DNA
10/28/2024
分子生物学原理
第一节、自然界的基因重组
• 转化：transformation • 整合：integration • 转导：transduction • 转位：transposition
10/28/2024
分子生物学原理
转位
• 转位：一个或一组基因从一处转到基因 组的另一个位置。
• 这些游动的基因称为转位子(transposon)。
10/28/2024
分子生物学原理
转 位
10/28/2024
分子生物学原理
第二节、基因工程
• 基因工程：是用分离纯化或人工合成的 DNA在体外与载体DNA结合，成为重组 DNA，用以转化宿主，筛选出能表达重 组DNA的活细胞，加以纯化、传代、扩 增，成为克隆。也叫基因克隆或重组 DNA技术。
切割后与原来载体比较。
• 利用核酸杂交和放射自显影进行鉴定：用目 的基因作探针监测宿主DNA是否重组体。
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分子生物学原理
DNA重组体的筛选与鉴定
•灭 活法筛 选重组 体。

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第一节 DNA的重组
DNA Recombination
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DNA重组
同源重组 (homologous recombination) 接合作用 (conjugation) 转化作用 (transformation) 转导作用 (transduction) 位点特异的重组(site-specific recombination) 转 座 (transposition)
④Holliday中间体切开并修复，形成两个双链 重组体DNA，分别为：
1、片段重组体 （见模型图右边产物）： 切开的链与原来断裂的是同一条链，重组
体含有一段异源双链区，其两侧来自同一亲本 DNA。 2、拼接重组体（见模型图左边产物）：
切开的链并非原来断裂的链，重组体异源 双链区的两侧来自不同亲本DNA。
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例（二）细菌的特异位点重组
沙门氏菌H片段倒位决定鞭毛相转变
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hix为反向重复序列，它们之间的H片
段可在Hin控制下进行特异位点重组(倒位)。
H片段上有两个启动子P，其一驱动hin基因
表达，另一正向时驱动H2和rH1基因表达， 反向(倒位)时H2和rH1不表达。rH1为H1 的阻遏蛋白基因。
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（二）转化作用
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， 称为转化作用 (transformation)。
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例：溶菌时，裂解的DNA片段被另一细菌摄取。
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1943年，Avery将有毒型肺炎双球菌DNA与 无毒型肺炎双球菌一起培养，结果使无毒型肺 炎双球菌转变为有毒型肺炎双球菌。其原因就 是有毒型肺炎双球菌DNA进入无毒型肺炎双 球菌中，引起其遗传性状改变。

有害的基因突变
畸形的雏鸭
人类的多指
有利的基因突变
太空椒（左）
高产大豆
高产青霉菌株
为什么呢？
[探究] 基因突变有何特点？
白化苗
另外突：变对生物体本身的利害具有相对白性化的病
任何一种生物都是长期进化过程的产物， 它们 与环境取得了高度的协调。
e、 大多数突变是有害的
5、基因突变的特点
①普遍性:自然界的物种中广泛存在(所有生物
···A C C G C ··· ①
···T G G C G ··· ②
mRNA ···A C C G C ···
氨基酸
苏氨酸 丙氨酸
巩固练习
1．(08上海高考)下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化， 对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是（不 考虑终止密码子）
A．第6位的C被替换为T B．第9位与第10位之间插入1个T C．第100、101、102位被替换为TTT D．第103至105位被替换为1个T
B
b
bB
bB
思考：基因重组能否产生新的基因？
3、基因重组的结果：
产生了新的基因型 如：黄圆×绿皱
说明：基因重组只能产生新的性状组合， 不能产生新的性状（针对一种性状）
4、基因重组的特点
1、变异概率高，几乎100%
2、只有通过有性生殖过程才能实现的。 3、两个亲本的遗传物质差距越大，基因 重组的类型就越多。
3、基因突变发生的时间
1、“神七” 带一批种子上天进行育种，你选“干种子
还是“萌动的种子”？为什么？
DNA的复制
2、DNA的复制发生在什么时间？
体体细细胞胞可发以生发的生基基因因突突变 A.有丝分裂间期 变可吗以？传给后代吗？