湖南农业大学：《生化与分子生物学》课程教学课件（PPT讲稿）第16章 基因重组与基因

第十五章 基因工程 Chapter 15 Genetic Engineering

第十五章 基因工程 Chapter 15 Genetic Engineering

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。 基因工程(genetic engineering)是 指采用人工方法将不同来源的DNA进行重组，并将 重组后的DNA引入宿主细胞中进行增殖或表达的过 程，从而改变生物特性或创造新的生物类型的技术

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。 基因工程(genetic engineering）是 指采用人工方法将不同来源的DNA进行重组，并将 重组后的DNA引入宿主细胞中进行增殖或表达的过 程，从而改变生物特性或创造新的生物类型的技术

整合：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。 整合后的外来DNA仍然可随染色体DNA一起复 制，并在适当的条件下进行表达，但也可在相当 长的一段时间内不表达

整合: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。 整合后的外来DNA仍然可随染色体DNA一起复 制，并在适当的条件下进行表达，但也可在相当 长的一段时间内不表达

基因工程的操作过程主要由以下步骤组成： ①载体和目的基因的分离 ②载体和目的基因的切断 ③载体和目的基因的重组； ④重组DNA的转化和扩增： ⑤重组DNA的筛选和鉴定

基因工程的操作过程主要由以下步骤组成： ①载体和目的基因的分离； ②载体和目的基因的切断； ③载体和目的基因的重组； ④重组DNA的转化和扩增； ⑤重组DNA的筛选和鉴定

(一)载体：可以将目的基因运载进入细胞 并进行复制和表达的NA分子。 基因工程中常用的载体(vector)主要包括质粒 (plasmid)、噬菌体(phage)和病毒(virus)三大 类。 这些载体均需经人工构建，除去致病基因 并赋予一些新的功能，如有利于进行筛选的 标志基因、单一的限制酶切点等

（一）载体：可以将目的基因运载进入细胞 并进行复制和表达的DNA分子。 基因工程中常用的载体(vector)主要包括质粒 (plasmid)、噬菌体(phage)和病毒(virus)三大 类。 这些载体均需经人工构建，除去致病基因， 并赋予一些新的功能，如有利于进行筛选的 标志基因、单一的限制酶切点等

载体构建的条件： ·1.能在受体细胞中独立复制。 ·2.分子量小，易于分离、纯化、导入 ·3.有限制性内切酶位点。 ·4.有可供选择的遗传标志。 ·5.易于导入受体细胞

载体构建的条件： • 1. 能在受体细胞中独立复制。 • 2. 分子量小，易于分离、纯化、导入 • 3. 有限制性内切酶位点。 • 4. 有可供选择的遗传标志。 • 5. 易于导入受体细胞

1·质粒：是存在于天然细菌体内的一种独 立于细菌染色体之外的双链环状DNA,具有 独立复制的能力，通常带有细菌的抗药基因。 最早使用的质粒DNA是人工构建的pBR322, 该质粒分子大小为4.3kb,带有抗四环素和抗 氨苄青霉素基因，含EcoR I,BamH I, HindⅢ等单一的限制酶切点

1．质粒： 是存在于天然细菌体内的一种独 立于细菌染色体之外的双链环状DNA，具有 独立复制的能力，通常带有细菌的抗药基因。 最早使用的质粒DNA是人工构建的pBR322， 该质粒分子大小为4.3kb，带有抗四环素和抗 氨苄青霉素基因，含EcoRⅠ，BamHⅠ， HindⅢ等单一的限制酶切点

质粒pUC19的分子结构 Sacl Smal Xbal Pstl Hindlll GAATTCGAGCTCGGTACCCGGGGATCCTCTAGAGTCGACCTGCAGGCATGCAAGCTT EcoRI Konl BamH Sal Sphl polylinker pUC19 2686bp ORI ampr

质粒pUC19的分子结构

2。噬菌体： 元Phage genome Repl aceable region ●可通过转染方式将其DNA送入细菌 49b DNA recombination 体内进行增殖。常用的为人工构建的 λ噬菌体载体。噬菌体两端的片段对 Target DNA 于其包装是必需的，因而应予保留； Packaging assembly 而其中间部分则可进行改造或置换， 使之具有某种单一的限制酶切点。目 的基因与噬菌体DNA进行重组时，可 采用插入重组方式，也可采用置换重 组方式

2．噬菌体： l可通过转染方式将其DNA送入细菌 体内进行增殖。常用的为人工构建的 λ噬菌体载体。噬菌体两端的片段对 于其包装是必需的，因而应予保留； 而其中间部分则可进行改造或置换， 使之具有某种单一的限制酶切点。目 的基因与噬菌体DNA进行重组时，可 采用插入重组方式，也可采用置换重 组方式

3.病毒：常用的为SV40,通 过感染方式将其DNA送入哺乳 动物细胞中进行增殖。目前应 用相对较少

3．病毒： 常用的为SV40，通 过感染方式将其DNA送入哺乳 动物细胞中进行增殖。目前应 用相对较少