基因重组与基因工程
基因重组和基因工程
5´
3´
5´ 3´
5´3´
5´ 拼 接
重
组
体
3´ 5´
3´ 内切酶
5´
(ruvC)
3´ 5´
5´ 3´
5´ 3´
片 5´ 段 3´ 重 组 体 53´´
3´ 5´
DNA
连接酶
3´ 5´
3´ 5´
二、细菌的基因转移与重组
（一）接合作用
当细胞与细胞、或细菌通过菌毛相互接 触时，质粒DNA从一个细胞（细菌）转移 至另一细胞（细菌）的DNA转移称为接合 作用(conjugation)。
（三）转导作用
当病毒从被感染的（供体）细胞释放出 来、再次感染另一（供体）细胞时，发生在 供体细胞与受体细胞之间的DNA转移及基 因重组即为转导作用(transduction)。
例 λ噬菌体的生活史
溶菌生长途径 (lysis pathway)
溶源菌生长途径 (lysogenic pathway)
①两个同源染色体DNA排列整齐
5´
3´
3´
5´
3´
5´
5´
3´
②一个DNA的一条链断裂、并与另一个 DNA对应的链连接，形成Holliday中间体
③通过分支移动产生异源双链DNA
5´
3´
5´
3´
5´ 内切酶 3´
3´ 5´
5´
3´
(recBCD)
3´ 5´
5´
3´
5´
3´
5´ 分支迁移 3´
3´
5´ (recA) 3´
催化多聚核苷酸5´羟基末端磷酸化，或标记探针
在3´羟基末端进行同质多聚物加尾
切除末端磷酸基
复习题 2基因重组与基因工程
复习题 2 基因重组与基因工程一、A型题1.实验室内常用的连接外源性DNA和载体DNA的酶是：（ A ）A．DNA连接酶B．DNA聚合酶ⅠC．DNA聚合酶ⅡD．DNA聚合酶ⅢE．反转录酶2.用来鉴定DNA的技术是：（ B ）A．Northern印迹B．Southern印迹C．Western印迹D．亲和层析E．离子交换层析3.下列那项不是重组DNA技术中常用的工具酶：（ D ）A．限制性核酸内切酶B．DNA连接酶C．DNA聚合酶Ⅰ D．RNA聚合酶E．反转录酶4.关于限制性核酸内切酶的叙述，下列哪项是错误的？（ E ）A．限制性核酸内切酶分为三类，用于基因工程的为Ⅱ酶B．限制性核酸内切酶切割后可产生粘性末端或平端C．识别的核苷酸序列个数可以是6个或8个D. 识别的序列一般具有回文结构E．识别的DN A为单链5.关于基因工程的叙述，下列哪项是错误的？（ B ）A．基因工程也称基因克隆B．只有质粒DNA可作为载体C．重组体DNA转化或转染宿主细胞D．需获得目的基因E．需对重组DN A进行纯化、筛选6.有关质粒的叙述，下列哪项是错误的？（ E ）A．小型环状双链DNA分子B．可小到2～3Kb大到数百个KbC．能在宿主细胞中独立自主地进行复制D．常含有耐药基因E．只有一种限制性核酸内切酶切口7．下列哪项不是重组DN A的连接方式？（C ）A．粘性末端与粘性末端的连接B．平端与平端的连接C. 粘性末端与平端的连接D．人工接头连接E．同聚物加尾连接8．DNA克隆不包括下列哪项步骤？（ E ）A．选择一个适合的载体B．限制性核酸内切酶在特异位点裂解质粒和目的基因C．用连接酶连接载体DNA和目的DNA，形成重组体D．用载体的相应抗生素抗性筛选含重组体的细菌E．重组体用融合法导入细胞9．基因重组是指DNA分子的：（ A ）A．共价连接B．氢键连接C．离子键连接D．交换E．退火10．在分子生物学中，重组DNA又称为：（ D ）A.酶工程B.蛋白质工程C.细胞工程D.基因工程E.DNA工程11．基因工程中，不常用到的酶是（ E ）A．限制性核酸内切酶 B．DNA聚合酶C．DNA连接酶D．逆转录酶E．DNA解酶12．能识别DNA的特异序列，并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类酶称为：（ B ）A. DNA内切酶 B．限制性内切核酸酶C．非限制性内切核酸酶 D．限制性外切核酸酶E．非限制性外切核酸酶13．cDNA是指：（ A ）A．在体外经反转录合成的与RNA互补的DNAB．在体外经反转录合成的与DNA互补的DNAC．在体外经反转录合成的与RNA互补的RNAD．在体内经反转录合成的与RNA互补的RNAE．在体内经反转录合成的与RNA互补的DNA14．质粒的分子结构是：（ A ）A．环状双链DNA B．环状单链DNA C．环状单链RNAD．线状双链DNA E．线状单链DNA15．聚合酶链式反应常常缩写为：（ E ）A．PRC B．PER C．PDR D．BCR E．PCR16．用于PCR反应的酶是：（ E ）A．DNA连接酶B．碱性磷酸酶C．逆转录酶D．限制性内切核酸E．Taq DNA聚合酶17．基因工程中使目的基因与载体拼接的酶是：（ C ）A．DNA聚合酶B．RNA聚合酶C．DNA连接酶D．RNA连接酶E．限制性核酸内切酶18．α互补筛选属于：（C ）A．抗药性标志筛选B．酶联免疫筛选 C．标志补救筛选D．原位杂交筛选E．免疫化学筛选19．确切地讲，cDNA文库包含：（ E ）A．一个物种的全部基因信息B．一个物种的全部RNA信息C．一个生物体组织或细胞的全部基因信息D．一个生物体组织或细胞的全部RNA信息E．一个生物体组织或细胞所表达mRNA信息20．下烈描述最能确切表达质粒DNA作为克隆载体特性的是：（D ）A．小型环状双链DNA分子B．携带有某些耐药基因C．在细胞分裂时恒定地传递给子代细胞D．具有自我复制能力E．获得目的基因21.基因工程中常用限制性内切酶Ⅱ的识别序列，正确的说法是：（ E ）A.聚胞苷酸B.聚腺苷酸C.6或8个任意核苷酸D.4或6个任意核苷酸E 具有回文结构22．基因工程的基本过程不包含：（ E ）A.DNA重组体的形成及转化B.限制酶的切割C.载体及目的基因的分离D.重组体的筛选与鉴定E.重组体的序列分析23.有关理想质粒载体的特征，正确的是：（ B ）A.其复制受宿主控制B.含有多种限制性内切酶的单一切点C．含有同一限制酶的多个切点D．为线性单链DNAE．不含耐药基因24.下列那个物质一般不用作基因工程的载体：（ C ）A．噬菌体B．质粒C．大肠杆菌基因组D．反转录病毒DNAE．人工酵母染色体25.基因工程的操作程序可简单的概括为：（E ）A．将重组体导入宿主细胞并筛选B．限制酶的应用C．将载体和目的基因接合成重组体D．目的基因和载体的分离提纯与鉴定E．分、切、接、转、筛26.基因表达的多级调控不包括：（ A ）A．DNA复制B．转录起始C．转录后加工D. 翻译起始E. 翻译后加工27.下列基因工程中的目的基因的来源，最不常用的是：（ C ）A. 人工合成DNAB．从mRNA合成cDNAC. 从真核生物染色体DNA中直接分离D．从基因文库中获取E．从细菌基因组DNA中直接分离28.Ⅱ型限制性内切酶是：（ B ）A．有内切酶和甲基化酶活性B.仅有内切酶活性，甲基化酶活性由另外一种酶提供C．有外切酶和甲基化酶活性D．限制性识别非甲基化的核苷酸序列E．仅有外切酶活性，甲基化酶活性由另外一种酶提供29.基因工程操作应用的许多载体质粒都有抗生素的抗性基因，这是为了便于：（ D ） A．外源基因插入质粒B.宿主菌的生物繁殖C．质粒的转化D．带有目的基因的宿主菌的筛选E．目的基因的表达30.有关目的基因与载体连接的叙述错误的是：（ E ）A.可以同一限制酶切割产生粘性末端连接B.平末端切口可采用“尾接法”C．平末端切口可直接连接D．均需DNA连接酶参与E．不同限制型内切酶切割不能连接1．基因工程的单元操作顺序是（ A ）Ａ．酶切，连接，转化，筛选，验证Ｂ．酶切，转化，连接，筛选，验证Ｃ．连接，转化，筛选，验证，酶切Ｄ．验证，酶切，连接，筛选，转化Ｅ．酶切，连接，筛选，转化，验证2．下列五个DNA 片段中含有回文结构的是（D、E ）Ａ．GAAACTGCTTTGAC Ｂ．GAAACTGGAAACTGＣ．GAAACTGGTCAAAG Ｄ．GAAACTGCAGTTTCＥ．GAAACTGCAGAAAG3．T 4 -DNA 连接酶是通过形成磷酸二酯键将两段DNA 片段连接在一起，其底物的关键基团是（ D ）Ａ．2' -OH 和5' -P Ｂ．2' -OH 和3' -PＣ．3' -OH 和2' -P Ｄ．3' -OH 和5' -PＥ．5' -OH 和3' -P4．噬菌体l-DNA 体外包装的上下限是天然l-DNA 长度的（D ）Ａ．25 - 50 % Ｂ．50 - 100 %Ｃ．75 - 100 % Ｄ．75 - 105 %Ｅ．100 - 125 %8．分子杂交的化学原理是形成（E ）Ａ．共价键Ｂ．离子键Ｃ．疏水键Ｄ．配位键Ｅ．氢键9．促红细胞生长素（EPO ）基因能在大肠杆菌中表达，但却不能用大肠杆菌的基因工程菌生产人的促红细胞生长素，这是因为（ E ）Ａ．人的促红细胞生长素对大肠杆菌有毒性作用Ｂ．人的促红细胞生长素基因在大肠杆菌中极不稳定Ｃ．大肠杆菌内毒素与人的促红细胞生长素特异性结合并使其灭活Ｄ．人的促红细胞生长素对大肠杆菌蛋白水解酶极为敏感Ｅ．大肠杆菌不能使人的促红细胞生长素糖基化10．鸟枪法克隆目的基因的战略适用于（ A ）Ａ．原核细菌Ｂ．酵母菌Ｃ．丝状真菌Ｄ．植物Ｅ．人类11．cDNA第一链合成所需的引物是（D ）Ａ．Poly A Ｂ．Poly CＣ．Poly G Ｄ．Poly T Ｅ．发夹结构12．cDNA法获得目的基因的优点是（ B ）Ａ．成功率高Ｂ．不含内含子Ｃ．操作简便Ｄ．表达产物可以分泌Ｅ．能纠正密码子的偏爱性13．人工合成DNA 的单元操作包括（ E ）I 去保护II 偶联III 封端IV 氧化Ａ．I + II Ｂ．II + IVＣ．I + II + III Ｄ．II + III + IV Ｅ．I + II + III + IV二、B型题A．抗药性筛选B．分子杂交筛选C．RNA反转录D．免疫学方法 E．体外翻译1．用于鉴定质粒是否转化的一般方法是：（ A ）2．用于鉴定转化子细胞是否含有目的基因的常用方法是：（ B ）3．利用目的基因表达产物的特异性抗体来筛选含有目的基因的转化子细胞价方法是：（D ）A．限制性核酸内切酶B．DNA连接酶 C．反转录酶D. Taq DNA聚合酶E．碱性磷酸酶4.识别DNA回文结构并对其双链进行切割的是：（ A ）5.用于PCR反应的酶是：（ D ）6.将目的基因与载体进行拼接的酶是：（ B ）A．转染B．转化C．感染D．转导E．转位7．以质粒为载体，细菌为宿主的导入方式是：（ B ）8．以噬菌体为载体，细菌为宿主的导入方式是：（D ）9．以病毒为载体，哺乳动物细胞为宿主的导入方式是：（ C ）A.94℃B.85℃C.50℃D.72℃E.100℃10.PCR变性温度一般为：（ A ）11.PCR退火温度一般为：（C ）12.PCR延伸温度一般为：（ D ）A分 B 切 C接 D 转 E 筛13．获取目的基因属于基因工程中的步骤是（ A ）14.DNA连接酶用于基因工程中的步骤是（ C ）15.DNA重组子转化宿主细胞的步骤是（ D ）16.限制性内切酶切割目的基因和载体的步骤是（ B ）17.对含有DNA重组体的宿主细胞进行筛选的步骤是（ E ）三、C型题A、含有该生物的全部基因B、含有该生物的结构基因C、两者都是D、两者都不是1、基因组文库（ A ）2、cDNA文库（ B ）A、需要逆转录酶B、需要限制性内切酶C、两者都是D、两者都不是3、建立cDNA文库（ C ）4、建立基因组文库（ B ）A、连接酶B、逆转录酶C、两者都是D、两者都不是5、建立cDNA文库需要（C ）6、建立基因组文库需要（ A ）四、X型题1.可用于基因工程载体的DNA分子有：( BDE )A．染色体DNA B．病毒DNA C．细菌DNAD．噬菌体DNA E．质粒DNA2.重组DNA技术的基本过程包括：( ACDE )A．目的基因的获取B．PCR反应C．克隆载体的构建D．目的基因与载体的连接E．重组体分子导入受体菌3.基因克隆又称为：( AC )A．重组DNA B．重组RNA C．DNA克隆D．RNA克隆E．蛋白质复制4.组成PCR反应体系的物质包括：( BD )A．RNA引物B．Taq DNA聚合酶C．RNA聚合酶D．DNA模板E．ddNTP5.对于重组体的筛选，属于直接选择法的是：( BCD )A．免疫化学法B．原位杂交法C．Southern印迹D．补救标志筛选E．抗药性标志筛选6.对于重组体的筛选，属于非直接选择法的是：( AE )A．免疫化学法B．原位杂交法C．Southern印迹D．补救标志筛选E．酶联免疫筛选7.限制性核酸内切酶切割DNA时可产生：( ABCE )A．5’粘性末端B．3’粘性末端C．平末端D．单链缺口 E．粘性末端8.基因工程中目的基因的来源有：( ABCDE )A．化学合成B．PCR合成C．cDNA文库D．基因组文库E．组织细胞中染色体DNA直接提取9.基因工程中外源性基因又称为：( ABD )A．目的基因 B．目的DNA C．目的RNAD．target DNA E．外源RNA10．重组DNA技术中常用的工具酶有：( ABCDE )A．限制性核酸内切酶B．DNA聚合酶ⅠC．DNA连接酶D．反转录酶E．末端转移酶11．作为基因工程的载体必须具备的条件是：( ABCD )A．能独立自主复制B．易转化C．易检测（含有抗药性基因等）D．具有限制性内切核酸酶的位点E．易提取获得五、填空题1．基因工程的一个理想的载体必须具备的条件有__至少有一个复制起点____、___有克隆位点、具备转化的功能、遗传标记基因___、___具有较高的装载能力___。
第十三、十四章 基因重组与基因工程 -
二、切－限制性内切酶（restriction endonuclease）的应用
定义：是一类能识别和切割双链DNA分子
中特定碱基顺序的核酸水解酶。
分类
I 型：复合功能酶－内切、甲基化、
ATP酶和DNA解旋；
III型：内切、甲基化 II 型：识别和切割双链DNA的特异顺序
三、接－外源基因与载体的连接
基因的改造 “显微工程”
三件必备“工具”
第一节 重组DNA技术相关概念及意义
一、有关DNA克隆的相关概念
克隆（clone）:
通过无性繁殖过程
所产生的与亲代完全相同的子代群
体。获取着一群体的过程称为克隆 化（cloning）。
重组DNA技术(recombinant DNA
technology) ： 是按人类的意愿，在体外
第十四章 基因重组与基因工程
Genetic engineering enables scientists to produce clones of cells or organisms that contain the same genes.
自然进化
人 工 育 种
畜力车
基因工程基因工程基因组(genomiclibrary)：将
某种生物细胞的基因组DNA切割成一定 大小的片段后，分别与合适的载体重组 并导入宿主细胞内克隆保存。这种保存 在宿主细胞内的整个library)：将分离
纯化获得某种真核细胞中的全部mRNA， 并将mRNA逆转录成cDNA，如此获得的 cDNA通过重组、克隆方法保存在宿主细 胞中。这种保存在-gal筛选
杂交（核酸分子杂
交、菌落原位杂交）
序列分析
生物化学试题及答案(14
生物化学试题及答案〔14〕第十四章基因重组与基因工程[测试题]一、名词解释：1.基因工程〔geneticengineering〕。
2.接合作用(conjugation)。
3.转化作用(transforation)。
4.转导作用(transduction)。
5.转座(transposition)。
6.转座子(transposons)。
7.同源重组(homologousrecombination)。
8.全然重组(generalrecombination)。
9.DNA克隆〔DNAcloning〕。
10.复制子(replicon)。
11.限制性核酸内切酶(restrictionendonuclease)。
12.回文结构〔palindrome〕。
13.配伍末端〔compatibleend〕。
14.目的DNA〔targetDNA〕。
15.互补DNA(complementaryDNA；cDNA)。
16.克隆载体(cloningvector)。
17.表达载体(expressionvector)。
18.质粒(plasmid)。
19.α—互补(alphacomplementation)。
20.基因组DNA文库(genomicDNAlibrary)。
21.标志补救(markerrescue)。
22.转染〔transfection〕。
23.基因组DNA〔genomicDNA〕。
24.感受态细胞〔competentcell〕。
25.聚合酶链反响(polymerasechainreaction)。
26.cDNA文库(cDNAlibrary)。
27.保守性转座(conservativetransposition)。
28.复制性转座(duplicativetransposition)。
29.溶菌生长途径(lysispathway)。
30.溶源生长途径(lysogenicpathway)。
二、填空题：31.自然界的常见基因转移方式有____、____、____、____。
生物化学第十四章-基因重组和基因工程
第十四章基因重组和基因工程一、自然界的基因转移和重组：基因重组(gene recombination)是指DNA片段在细胞内、细胞间，甚至在不同物种之间进行交换，交换后的片段仍然具有复制和表达的功能。
1．接合作用：当细胞与细胞相互接触时，DNA分子即从一个细胞向另一个细胞转移，这种遗传物质的转移方式称为接合作用（conjugation）。
2．转化和转染：由外来DNA引起生物体遗传性状改变的过程称为转化(transformation)。
噬菌体常常可感染细菌并将其DNA注入细菌体内，也可引起细菌遗传性状的改变。
通过感染方式将外来DNA引入宿主细胞，并导致宿主细胞遗传性状改变的过程称为转染(transfection)。
转染是转化的一种特殊形式。
3．整合和转导:外来DNA侵入宿主细胞，并与宿主细胞DNA进行重组，成为宿主细胞DNA的一部分，这一过程称为整合。
整合在宿主细胞染色体DNA中的外来DNA，可以被切离出来，同时也可带走一部分的宿主DNA，这一过程称为转导(transduction)。
来源于宿主DNA的基因称为转导基因。
4．转座：转座又称为转位（transposition），是指DNA的片段或基因从基因组的一个位置转移到另一个位置的现象。
这些能够在基因组中自由游动的DNA片段包括插入序列和转座子两种类型。
⑴插入序列：典型的插入序列（insertion sequence，IS）是长750-1500bp的DNA片段，由两个分离的反向重复序列和一个转座酶基因。
当转座酶基因表达时，即可引起该序列的转座。
其转座方式主要有保守性转座和复制性转座。
⑵转座子：转座子(transposons)是可从一个染色体位点转移到另一个位点的分散的重复序列，含两个反向重复序列、一个转座酶基因和其他基因（如抗生素抗性基因）。
免疫球蛋白重链基因由一组可变区基因（VH）和一组恒定区基因（CH）构成，通过这些基因的选择性转座和重组，就可以转录表达出各种各样的免疫球蛋白重链，以对付不同的抗原。
第六章 基因重组与基因工程
第六章基因重组与基因工程教学大纲要求1.熟悉基因工程、基因文库、载体、限制性核酸内切酶、PCR等概念；2.掌握以质粒为载体进行DNA克隆的基本过程；3.了解重组DNA技术在医学上的应用。
教材内容精要一、自然界的基因转移和重组自然界不同物种或个体之间的基因转移和重组是经常发生的，它是基因变异和物种演变、进化的基础。
基因重组的方式有：接合作用、转化、转导、转座。
1．接合作用(Conjugation) 当细胞(细菌)与细胞(细菌)相互接触时，质粒DNA就可从一个细胞(细菌)转移到另一个细胞(细菌)。
2．转化与转导作用(1)转化作用(Transformation)：由外源性DNA导入宿主细胞，并引起生物类型改变或使宿主细胞获得新的遗传表型的过程，称为转化作用。
(2)转导作用(Transduction)：当病毒从被感染的(供体)细胞释放出来，再次感染另一(受体)细胞时，发生在供体细胞与受体细胞之间的DNA转移及基因重组称为转导作用。
3．转座(转位)(Transposition) 可移动的DNA序列包括插入序列和转座子。
故由插入序列和转座子介导的基因转移或重排称转座。
转座是指一个或一组基因从一个位置转到基因组的另一个位置。
可分为插入序列(insertionsequenceIS)转座和转座予(transposons)转座。
4．基因重组不同DNA分子间发生的共价连接称基因重组。
基因重组有两种类型：位点特异的重组(sitespecial recombmatlon)和同源重组(homologous recomblnation)。
二、重组DNA技术’1．重组DNA技术的相关概念(1)DNA克隆：克隆(Clone)就是来自同一个体的相同的集合。
DNA克隆（DNA clone）：应用酶学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重组DNA分子，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分子的过程。
基因工程名词解释
基因工程名词解释1.基因工程：指将一种或多种生物体（供体）的基因或基因组提取出来，或者人工合成的基因，按照人们的愿望进行严密的设计，经过体外加工重组，转移到另一种生物体（受体）的细胞内，使之能在受体细胞遗传并获得新的遗传性状的技术。
2.复制子：DNA复制时从一个DNA复制起点开始最终由这个起点起始的复制叉完成的片段。
DNA中发生复制的独立单位称为复制子。
3.半保留复制：即DNA复制时亲代DNA的两条链解开，每条链作为新链的模板，从而形成两个子代DNA分子，每一个子代DNA分子包含一条亲代链和一条新合成的链。
4.一个单位的限制性核酸内切酶：在合适的温度和缓冲液中，在50ul反应体系中，1h完全降解1ug底物DNA所需要的酶量。
5.星号活性：指限制性内切酶的识别位点测定时，当改变测定条件时，有些酶的识别位点也随之改变，可能切割一些与特异识别序列相类似序列的现象。
6.一个韦氏单位：指在37度，20分钟内催化1nmol 32P从磷酸根置换到y，B-32P-ATP所需要的酶量。
7.载体：指基因工程中携带外源基因进入受体细胞的“运载工具”。
8.质粒的不亲和性：也称不相容性，是指在没有选择压力的情况下，两种不同质粒不能够在同一个宿主细胞系中稳定地共存的现象。
9.多克隆位点(MCS)：指载体上人工合成的含有紧密排列的多种限制性和酸内切酶酶切位点的DNA片段。
10.阅读框架：指RNA或DNA中，一组连续且不重复的3核苷酸密码子11.T-DNA：能转移到植物细胞内的DNA片段质粒拷贝数：是指生长在标准的培养基下每个细菌细胞中所含有的质粒DNA分子的数目。
12.探针：是指经放射性或非放射性等物质标记的已知或特定的DNA或RNA序列。
13.DNA的变性：通过加热或变性作用可使DNA双螺旋的氢键断裂，双链解离，形成单链DNA。
14.DNA复性：解除变性条件之后，变性的单链可以重新结合起来，形成双链。
15.平台效应：是指PCR循环的后期，合成的产物到达0.3~1pmol的水平，由于产物积累，使原来以指数增加的速率变成平坦曲线，扩曾产物不在循环次数而明显上升。
高中生物 第六章基因重组与基因工程
第六章基因重组与基因工程教学大纲要求1.熟悉基因工程、基因文库、载体、限制性核酸内切酶、PCR等概念；2.掌握以质粒为载体进行DNA克隆的基本过程；3.了解重组DNA技术在医学上的应用。
教材内容精要一、自然界的基因转移和重组自然界不同物种或个体之间的基因转移和重组是经常发生的，它是基因变异和物种演变、进化的基础。
基因重组的方式有：接合作用、转化、转导、转座。
1．接合作用(Conjugation) 当细胞(细菌)与细胞(细菌)相互接触时，质粒DNA就可从一个细胞(细菌)转移到另一个细胞(细菌)。
2．转化与转导作用(1)转化作用(Transformation)：由外源性DNA导入宿主细胞，并引起生物类型改变或使宿主细胞获得新的遗传表型的过程，称为转化作用。
(2)转导作用(Transduction)：当病毒从被感染的(供体)细胞释放出来，再次感染另一(受体)细胞时，发生在供体细胞与受体细胞之间的DNA转移及基因重组称为转导作用。
3．转座(转位)(Transposition) 可移动的DNA序列包括插入序列和转座子。
故由插入序列和转座子介导的基因转移或重排称转座。
转座是指一个或一组基因从一个位置转到基因组的另一个位置。
可分为插入序列(insertionsequenceIS)转座和转座予(transposons)转座。
4．基因重组不同DNA分子间发生的共价连接称基因重组。
基因重组有两种类型：位点特异的重组(sitespecial recombmatlon)和同源重组(homologous recomblnation)。
二、重组DNA技术’1．重组DNA技术的相关概念(1)DNA克隆：克隆(Clone)就是来自同一个体的相同的集合。
DNA克隆（DNA clone）：应用酶学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重组DNA分子，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分子的过程。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
经过多年的努力，科学家于20世纪70年代创立了 可以定向改造生物的新技术——重组DNA技术
h
4
DNA重组
DNA重组即基因重组，是将不同来源的 DNA分子通过磷酸二酯键连接而形成新的 DNA分子的过程。
DNA克隆
DNA分子通过体外无性增殖获得的大量拷 贝
h
5
重组DNA技术：在体外对DNA分子按照人工“剪切” 和“拼接”，将重组分子导入受体细胞进行无性繁殖，
第十七章 重组DNA技术
Genetic Engineering
h
1
基因决定性状（一）
青霉菌能产生对人类有用的抗生素——青霉素
h
返回
2
基因决定性状（二）
❖ 家蚕能够吐出蚕丝为人类利用
h
3
定向基因改造设想
设想 一
设想 二
设想 三
能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？
能否让细菌“吐出”蚕丝？
能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等 珍贵的药物？
h
20
载体pBR322的结构图
PstI
ScaI
Ampr
HindIII BamHI
SalI
pBR322
(4.36 kb)
ori
h
21
pUC系列
（1）来自pBR322，分子量为2.7KB，含复制起点 （2）含氨苄青霉素抗性基因，且无克隆位点 （3）含标记基因LacZ，编码β-半乳糖苷酶N端146个
氨基酸 （4）多克隆位点位于LacZ内
11
限制酶的识别和切割位点
1）识别４-8bp 2）对称性—回文序列
EcoR I
h
12
末端种类
１）３’-粘性末端 Pst I
２）５’-粘性末端
EcoRI
３） 平端 SmaI
h
13
限制酶的应用
1. DNA重组 2. 限制酶（物理）图谱绘制 3. 突变分析（RFLP分析）、同源性分析 4. DNA测序
pU C 19
LacZ
Apr
(2.68kb)
Ori
h
23
第二节 重组DNA技术的基本原理
h
24
基本操作
获取-切割-连接-转化-筛选
h
25
一 获取目的基链 反应（PCR） 合成
DNA模板 引物 dNTP Taq DNA聚合酶
h
14
二、载 体
概念 能在连接酶作用下和外源DNA片段 连接, 实现外源DNA的无性繁殖或表达有意义 的蛋白质所采用的DNA分子。
类型 质粒 噬菌体 病毒
h
15
载体分类
克隆载体 用于克隆和扩增目的基因的载体
基本特点: 1、复制起点 2、克隆位点（多克隆位点），供外源DNA插入 3、选择标记基因，以指示载体或重组DNA分子
移植
13
遗传疾病
11
糖尿病及并发症
7
眼病
3
骨质疏松
2
肿瘤疾病
175
h
36
生物技术与传统中药
中药现代化——核心是建立与现代基因学说相应的现代中药理论 现代中药理论的建立——确立中药与基因表达的关系
中药药靶（基因）或作用位点基因的寻找 中药化学组：中药有效成分包括较单一的成分和多种成分 中药临床药效的科学评价与分析方法 生物技术的应用 中药基因组——利用现代生物技术研究分析中药对人体（细胞）基因 表达（蛋白质）的影响。 技术平台：大规模基因表达分析（基因芯 片、SAGE、蛋白质组等技术）以及相关信息数据库的建立 中药化学组——利用现代仪器分析技术分析有效成分及其药物代谢、 动力学。 技术平台：色谱及色谱-质谱，色谱-波谱，波谱-波谱联用 等分析技术与层析、临界萃取等分离技术 中药新剂型
获得大量DNA分子复制，并使受体细胞获得新的遗传特 征的过程，又称基因工程、分子克隆。
DNA重组技术别名 操作环境 操作对象 操作水平 基本过程 结果
分子克隆或基因工程 生物体外 基因
DNA分子水平 剪切→拼接→导入→表达
人类需要的基因产物
h
6
h
7
h
8
其它工具酶
h
9
一、 限制性核酸内切酶
1. 分布：主要由细菌产生 2. 特点：特异性，即识别特定核苷酸序列， 切割特定切点 3. 结果：产生具黏性未端（碱基互补配 对）、平端的DNA片段
h
22Байду номын сангаас
pUC18和pUC19载体
pU C 18
H in d II I S p h I P stI S a lI X b a I B a m H I S m a I K p n I S a c I E c o R I
E c o R I S a c I K p n I S m a I B a m H I X b a I S a lI P stI S p h I H in d I II
h
34
4. 核酸分子杂交分析
h
35
美国生物制药产品种类及数量
（PHRAM）
疾病种类 产品数量
疾病种类
产品数量
感染性疾病
39
神经系统疾病
28
艾滋病及相关疾病 19
皮肤病
19
消化系统疾病
11
血液疾病
9
不育症
5
生长发育不良症
3
妊娠预防
2
心脏病
26
呼吸系统疾病
22
自主免疫系统疾病 19
h
10
限制酶的分类
1. I型：具有限制和DNA修饰作用，在识别位点约
1000bp处切割DNA，位点不确定
2. II型：基因工程中的常用限制酶，能在DNA分子内
部的特异位点识别和切割双链DNA，切割位点的序列 可知、固定
3. III型：具有限制和修饰活性，能在识别位点附近切
割DNA，切割位点不确定
h
是否进入宿主细胞 4、具有较小的分子量和较高的拷贝数 5、易导入受体细胞
注：前三个特点必不可少
h
16
表达载体 用于表达外源基因，合成目的蛋白的载体
除具有克隆载体基本原件外，还应具备表达元件
原核：启动子－核糖体结合位点－转录终止信号 真核：增强子－启动子－终止信号－ＰolyＡ信号
h
17
质粒载体
(一)质粒 质粒的特点 举例
h
18
质粒
概念 游离于细菌染色体外，能自主复制的闭环双链DNA
h
19
pBR322载体
特点： 1、分子量较小，为4361bp，可容纳的外源DNA较
大 2、一个复制起点，具氨苄青霉素抗性（ampR)和
四环素抗性基因(tetR) 3、克隆位点位于氨苄青霉素抗性（ampR)或四环
素抗性基因(tetR)内，插入外源基因后可导 致相应基因失活
⑷ 人工合成
h
28
二 目的基因和载体连接
1.平端连接
T4 连接酶 2.互补黏端连接
h
29
3. 加同聚物尾连接
h
30
4. 加人工接头连接
h
31
三 重组DNA导入宿主细胞
重组DNA导入宿主细胞的过程称转化
细胞类型： 原核细胞 真核细胞
大肠杆菌 链球菌 枯草杆菌 酵母 昆虫细胞 哺乳动物细胞
h
32
四 筛选和鉴定重组DNA
Ampr
1)限 制 酶 切 2)DNA重 组
1. 平板筛选 插入失活
无 DNA插 入
Ampr Tcr
转化
Ampr Tcr
无菌落
筛选重组子
Tc
有 DNA插 入 外 源 DNA
Ampr Tcs Ampr Tcs
阳性菌落
Ampr Tcs
提 取 DNA 电泳
重 组 DNA
h
33
2. 酶切鉴定 3.PCR分析