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1、說明:1、資料中未按名詞解釋、簡答等的次序排版,如有需要,大家自行解決。2、有些細節(jié),大家自己去看課件補充吧3、愿大家順利。一、基因工程本章總體思路1、生物技術(shù):包括基因工程、細胞工程、發(fā)酵工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程2、基因工程:在體外對DNA進行切割、拼接,使遺傳物質(zhì)重新組合,經(jīng)載體轉(zhuǎn)移到細胞中擴增表達,獲得人類所需產(chǎn)品,或組建新生物類型的技術(shù)。3、基因工程誕生的理論基礎:DNA是遺傳物質(zhì);DNA雙螺旋結(jié)構(gòu);中心法則和遺傳密碼4、基因工程誕生的技術(shù)突破:DNA分子的體外切割與連接技術(shù)DNA分子的核酸序列分析技術(shù)5、基因工程元年
2、:1973年6、基因工程的特征:1.跨物種性:外源基因到另一種不同的生物細胞內(nèi)進行繁殖2、無性擴增:外源DNA在寄主細胞內(nèi)可大量擴增和高水平表達。1.1工具酶7、工具酶:(以下為常用工具酶)工具酶功能限制性核酸內(nèi)切酶識別特異序列,切割DNADNA連接酶催化DNA中相鄰的5′磷酸基和3′羥基末端之間形成磷酸二酯鍵,使DNA切口封合或使兩個DNA分子或片段連接DNA聚合酶Ⅰ①合成雙鏈cDNA分子或片段連接②缺口平移制作高比活探針③DNA序列分析④填補3′末端反轉(zhuǎn)錄酶①合成cDNA②替代DNA聚合酶I進行填補,標記或DNA序列分析(
3、含義:以RNA為模板合成DNA的DNA聚合酶)多聚核苷酸激酶催化多聚核苷酸5′羥基末端磷酸化,或標記探針末端轉(zhuǎn)移酶在3′羥基末端進行同質(zhì)多聚物加尾(1、探針標記2、在載體和待克隆的片段上形成同聚物尾,以便于進行連接)堿性磷酸酶切除末端磷酸基(制備載體時,用堿性磷酸酶處理后,可防止載體自身連接)8、限制性核酸內(nèi)切酶(restrictionendonuclease,RE):是一類能識別雙鏈DNA中特殊核苷酸序列,并在合適的反應條件下使每條鏈一定位點上的磷酸二酯鍵斷開,產(chǎn)生具有3’-OH基團和5’-磷酸基團的DNA片段的內(nèi)切脫氧核糖
4、核酸酶。分類:包括限制性核酸內(nèi)切酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(基因工程技術(shù)中常用Ⅱ型)作用:與甲基化酶共同構(gòu)成細菌的限制修飾系統(tǒng),限制外源DNA,保護自身DNA。9、平末端(bluntend):DNA的兩條鏈在同一位置被切開,產(chǎn)生末端長度相等的DNA片段,即平末端。粘末端(stickyend):DNA分子的兩條鏈在不同的位置(中間隔2-4核苷酸)被切開,形成一條交錯的傷口,所得的DNA片段在末端都具有短的懸垂部分,即粘末端。10、同裂酶:來源不同的限制性內(nèi)切酶,但能識別和切割同一位點,這些酶稱同裂酶。同尾酶:有些限制性內(nèi)切酶雖然識別序列不完全
5、相同,但切割DNA后,產(chǎn)生相同的粘性末端,稱為同尾酶。這兩個相同的粘性末端稱為配伍未端(compatibleend)。11、DNA連接酶的連接方式:1、粘性末端連接2、平端連接3.末端修飾后進行連接4.人工接頭連接1.2載體(vector)12、載體:是指能在連接酶作用下和外源DNA片段連接,實現(xiàn)外源DNA的無性繁殖或表達有意義的蛋白質(zhì)所采用的DNA分子13、理想載體的基本條件:1、可轉(zhuǎn)移性2、具有安全性3、合適的復制位點4、多克隆位點:廣泛、特異5、選擇標志,便于篩選和鑒定6、分子較小,可容納較大的外源DNA14、質(zhì)粒:存在
6、于細菌染色體外的小型共價閉合環(huán)狀DNA分子。要求:含有復制起點;含有多克隆位點(MCS);含有篩選標記;高拷貝數(shù);分子量??;易于導入宿主細胞15、T-克隆載體:5’端帶一個不配對的堿基T,這樣的線性質(zhì)??蓪CR產(chǎn)物以TA配對連接的方式直接進行克隆,即TA克隆。用于TA克隆的載體被稱為T-克隆載體U-克隆載體:5’端帶一個不配對的堿基U的線性質(zhì)粒稱為U-克隆載體16、λ噬菌體克隆載體優(yōu)點:①其分子遺傳學背景十分清楚;②載體容量較大,能容納大約23kb的外源DNA片段;③具有較高的感染效率,其感染宿主細胞的效率幾乎可達100%。
7、λ噬菌體分類;(1)插入型載體(insertvector):其限制酶位點可用于外源DNA的插入(2)取代型載體(replacementvector):具有成對限制酶位點,外源DNA可取代兩個限制位點上的DNA區(qū)段。重組DNA與包裝蛋白混合,可在體外包裝成有感染力的重組噬菌體顆粒λ噬菌體應用:包裝范圍:36.4Kb--51.5kb?轉(zhuǎn)導效率:lμg重組DNA分子獲得10個以上的噬菌斑.用途:建立cDNA基因文庫,克隆外源目的基因。17、酵母人工染色體(YAC)把酵母染色體與基因復制和表達有關(guān)的主要組件都組裝在質(zhì)粒上,令質(zhì)粒行使酵
8、母的轉(zhuǎn)錄功能和復制功能。特點:能容納長達1000kb--3000kb的外源DNA片段用途:構(gòu)建基因組文庫,基因治療和基因功能鑒定。18、表達載體(expressingvector)表達載體是用來在受體細胞中表達外源基因的載體。表達載體常由克隆載體改造而來。1.3目的基因20、