基因克隆程课件

基因克隆

GeneCloning基因克隆

第一章绪论第二章基因工程的工具酶第三章基因工程载体第四章重组DNA导入受体细胞第五章目的基因的表达第六章基因文库技术第七章目的基因的分离技术参考书现代分子生物学与基因工程，李海英，化学工业出版社基因工程原理，吴乃虎，科学出版社基因工程，楼士林，科学出版社（21世纪高等教材）1、基因克隆的操作步骤：

1）从复杂的生物有机体基因组中，经过酶切消化或PCR扩增等步骤，分离出带有目的基因的DNA片段。2）在体外，将带有目的基因的外源DNA片段连接到能够自我复制的并具有选择记号的载体分子上，形成重组DNA分子。3）将重组DNA分子转移到适当的受体细胞（亦称寄主细胞、宿主细胞），并与之一起增殖。4）从大量的细胞繁殖群体中，筛选出获得了重组DNA分子的受体细胞克隆。5）从这些筛选出来的受体细胞克隆，提取出已经得到扩增的目的基因，供进一步分析研究使用。

2、基因表达的操作步骤：1）从复杂的生物有机体基因组中，经过酶切消化或PCR扩增等步骤，分离出带有目的基因的DNA片段。2）将目的基因克隆到表达载体上，导入寄主细胞，使之在新的遗传背景下实现功能表达，产生出人类所需要的物质。二、基因工程发展简史

1972年，StanfordUniversity（ivy-coveredcampus)，Berg，第一个体外重组的人工DNA分子（EcoRⅠ，SV40DNA，λDNA）

1973年，Cohen，完成了DNA分子体外重组和扩增的全过程，基因工程诞生之年，是基因工程的创始人

三、基因工程的巨大意义（一）利用微生物制药1、利用微生物生产胰岛素2、重组微生物生产生长激素3、重组微生物生产干扰素利用微生物生产胰岛素世界上有6000万糖尿病患者（胰脏产生的胰岛素不足），400万定期注射胰岛素在美国，每年人口增长率1%，糖尿病患者增长率5%-6%。每位患者每年需要3-5kg的胰脏组织，40头牛或50头猪1978年，2000L大肠杆菌培养液获得了100g胰岛素，相当于从1t猪胰脏中提取的产量。1980年，英国伦敦17位志愿者接受了基因工程胰岛素的注射。1986年，基因工程生产的胰岛素正式进入市场

从脑垂体细胞中分离人生长激素的mRNA通过逆转录酶合成cDNA（由于生长激素基因前面有一段信号肽的DNA大肠杆菌不能识别，不能产生正确的有活性的生长激素）用内切酶切去这个基因上的信号肽DNA序列化学方法合成一段DNA合成的基因插入到质粒中导入大肠杆菌生产人生长激素。重组微生物生产干扰素1957年，被确定具有抗病毒的特性，分为αβγ三类1980年，破译了α干扰素的全部遗传密码，利用大肠杆菌进行生产，可以治疗肝炎和抑制肿瘤。（二）克隆技术

(clonetechnology)

A羊B羊从雌性成年绵羊从B羊取出卵子用电击乳腺组织抽取细胞法将细胞核除去殖入载有A绵羊遗传信息的细胞核卵子

C绵羊遗传特性上完全与A相同的小绵羊

“多莉”

多莉与邦尼器官移植1954年，肾脏移植，通过器官移植存活的患者有40万1969年，黑猩猩的肝脏移植进入人的体内1992年，狒狒的肝脏移植，骨髓移植受到野生动物保护委员会的指责对猪的器官进行了基因改造，培养出带有人类基因的猪“人的生命何时开始？”“成为人意味着什么？”“什么是胚胎，它在什么时候变成人？”支持者认为干细胞的研究有利治疗人类的疾病，造福于人类；反对者则称这一决定将造成滥用人类胚胎、造成人类研究资源的枯竭，扼杀人类的生命；还有的则认为应当将是否允许进行干细胞研究交给法庭决断。（三）基因工程育种1、基因改造的农作物2、转基因动物基因改造的农作物转基因植物的概念：

在一个植物细胞中采用微注射法、基因枪法以及农杆菌介导的转化方法导入新的基因，再分化成为遗传改变的个体，就能获得我们想要的新品种，也就是转基因植物。

转基因抗虫作物转基因抗虫作物的优点：DDT滴滴涕：二氯二苯三氯乙烷1、成本较低，持续抗性2、保护作用遍及全株3、安全、可靠4、具有高度特异性

转原毒素基因Bt的棉花抗冻的转基因大豆提高淀粉含量的转基因马铃薯2、转基因动物步骤：1、将克隆的外源基因注射到一个受精卵的细胞核中；2、接种后的受精卵移植到雌性受体的子宫，使其顺利完成胚胎发育；3、移植后的受精卵发育生长为后代；4、利用这些能产生外源蛋白的动物作为种畜或种禽，培育新的纯合系。转基因动物四、基因工程的安全性问题逃逸GMO的安全性GMO的安全性GMO：GeneticModificationOrganism1、转基因食品有毒性吗？美国食品和药物管理局：一般食品12—1