基因工程与基因组学

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1、第九章基因工程与基因组学2003.8遗传学第一节基因工程概念：利用DNA重组技术，把一个细胞中的基因转移到另一个细胞中，并使该基因控制的性状能够正确表达，这项技术称基因工程（geneengineering).2003.8遗传学细菌的接合：2003.8遗传学1.原理：噬菌体转导U形（戴维斯）管实验：1950年，Davis,B设计，A:trp-his+B:trp+his-混合培养后，10-7细胞得到100个trp+his+。没有接合，怎么而来？2003.8遗传学研究结果：是一种温和型噬菌体（P22）携带的结果。噬菌体：称可过滤因子。概念：以噬菌体为媒介，把一个细菌的基因导入

2、另一细菌，这一过程称转导（transduction).2003.8遗传学烈性噬菌体：T2,T42003.8遗传学温和型噬菌体：λ,P1,P222003.8遗传学亮氨酸转导2003.8遗传学这就是天然基因工程（基因转移）过程!2003.8遗传学2.几个概念：供体（donor)：品系甲，提供基因；受体（recepter)：品系乙，接受基因；目的基因（targetgene)：被转移的基因，亮氨酸；载体(vecter)：噬菌体，携带基因；DNA重组（recombination)：噬菌体插入大肠杆菌的过程，目的基因与载体结合；2003.8遗传学几个概念2限制性内切核酸酶（rest

3、rictionendonucleases)和连接酶：DNA切开与连接；感染（infection)：载体进入受体的一种方式；转化、转导等。基因繁殖且表达。2003.8遗传学3.基因工程的主要步骤：①.目的基因获得：⑴物理分离法；⑵化学合成法；⑶酶切（鸟枪射击）法；⑷逆转录法；⑸噬菌体摄取法；⑹基因组克隆法等2003.8遗传学②.载体与DNA重组⑴合适载体；质粒、噬菌体、转座子等⑵限制性内切酶；⑶连接酶；2003.8遗传学重组12003.8遗传学重组22003.8遗传学③内切酶2003.8遗传学④把重组DNA分子送入受体：⑴转化：⑵转导；⑶基因枪⑷注射；⑸其它一切介导方法。

4、2003.8遗传学转化2003.8遗传学注射2003.8遗传学电激2003.8遗传学基因枪2003.8遗传学脂质体示意图2003.8遗传学脂质体2003.8遗传学4.基因工程的成就：1.三大支柱：干扰素、人的脑激素、胰岛素2.人的抗凝血因子转到羊身上；3.抗虫：Bt基因、胰蛋白酶基因、4.抗病：抗病毒基因2003.8遗传学5.基因工程要做些什么？1.固N；2.大豆蛋白基因转到水稻中；3.动物蛋白基因转到植物中；4.疫苗抗原转到植物中；5.新的抗病虫基因转到新品种上；6.大象的生长基因转到猪身上；7.观赏新类型；等等2003.8遗传学第二节基因组学概念：研究生物体全基因组

5、的分子结构和遗传功能的学科称基因组学（genomics)。结构基因组学（structuralgenomics)：以分析测定基因组核苷酸序列为主要目的的基因组研究；功能基因组学（functionalgenomics)：研究全基因组的基因及其功能，又叫后基因组学（post-genomics)。2003.8遗传学基因组计划（genomeproject)：研究一个基因组的全部工作的规划：1.测定全部DNA序列；2.构建基因组的物理图谱；3.构建基因组的遗传图谱；4.构建基因组的转录图谱；5.分析基因组的功能。2003.8遗传学目前实施的基因组计划：微生物：大肠杆菌、噬菌体、酵母

6、植物：拟南芥、水稻；动物：果蝇、猪、牛、鸡等；人。2003.8遗传学例：人类基因组计划（HGP,humangenomeproject）1986.3.7美国一个叫dulbecco在Science上发表一篇文章：“肿瘤研究的一个转折点：人类基因组的全序列分析”。人有3×109bp，工作是浩瀚的。1990年，美国国立卫生院对“人类基因组计划”立项，拨款30亿美元。2000年，完成人的基因组草图，完成结构基因组学。2005年，完成功能基因组学。2003.8遗传学HGP的目标1.Generatesetsoffull-lengthcDNAclonesandsequencesthat

7、representhumangenesandmodelorganisms.（分析出代表人类全部基因和模式生物的全长cDNA克隆和序列）。2.Supportresearchonmethodsforstudyingfunctionsofnonprotein-codingsequences（产生一种方法用来研究非蛋白编码序列的功能）。3.Developtechnologyforcomprehensiveanalysisofgeneexpression（研究一些技术用来理解和分析基因的表达）。2003.8遗传学4.Improvemethodsfo