生物技術(shù)概論基因工程第1頁(yè)/共158頁(yè)學(xué)習(xí)要求掌握基因工程的概念,DNA重組原理與技術(shù);熟悉外源基因轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞的各種途徑;了解基因工程研究的基本技術(shù)路線，基因工程的應(yīng)用。

第2頁(yè)/共158頁(yè)第一節(jié)基因工程概述第3頁(yè)/共158頁(yè)一、復(fù)習(xí)DNA、基因的概念和結(jié)構(gòu)1.DNA的組成、結(jié)構(gòu)和功能DNA由腺嘌呤脫氧核苷酸（A）、鳥嘌呤脫氧核苷酸(G)、胞嘧啶脫氧核苷酸(C)、胸腺嘧啶脫氧核苷酸(T)組成。

脫氧核苷酸由脫氧核糖、堿基和磷酸基組成。

四種脫氧核苷酸的脫氧核糖、磷酸基的結(jié)構(gòu)和位置相同，只是各自的堿基不同。

第4頁(yè)/共158頁(yè)第5頁(yè)/共158頁(yè)

DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)

DNA兩條脫氧核苷酸鏈總是按照堿基A與T互補(bǔ)配對(duì)和G與C互補(bǔ)配對(duì)的，通過氫鍵形成穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu)，稱為雙鏈DNA。少數(shù)病毒和噬菌體中的DNA是以單鏈形式存在的。第6頁(yè)/共158頁(yè)DNA的功能（1）DNA分子能在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制

以原有的DNA鏈為模板，從特定的復(fù)制起始位點(diǎn)（ori）起始，復(fù)制出新的DNA鏈。（2）攜帶遺傳信息

DNA是遺傳信息的主要攜帶者，DNA上的部分核苷酸序列決定著RNA的核苷酸序列。通過轉(zhuǎn)錄，這些核苷酸序列分別指令轉(zhuǎn)錄出核糖體RNA(rRNA)、轉(zhuǎn)移RNA(tRNA)和信使RNA(mRNA)。第7頁(yè)/共158頁(yè)2、基因的概念和結(jié)構(gòu)

基因是編碼蛋白質(zhì)或RNA等具有特定功能產(chǎn)物的遺傳信息的基本單位，是具有遺傳信息一段DNA序列。結(jié)構(gòu)：包括編碼序列(外顯子)、編碼區(qū)前后對(duì)于基因表達(dá)具有調(diào)控功能的序列和單個(gè)編碼序列間的間隔序列(內(nèi)含子)。

基因是基因工程的操作對(duì)象第8頁(yè)/共158頁(yè)原核生物基因結(jié)構(gòu)真核生物基因結(jié)構(gòu)第9頁(yè)/共158頁(yè)

原核生物基因啟動(dòng)子相關(guān)的保守核苷酸序列

Pribnow框或-10區(qū)：

-4~-13bp之間由６個(gè)核苷酸組成，多數(shù)是TATAAT序列。

-35區(qū)：-35bp前后保守的TTGACA序列。動(dòng)、植物基因啟動(dòng)子相關(guān)的保守核苷酸序列生物類型TATA區(qū)（-25~-30）CAAT區(qū)（-70~-80）

GC區(qū)（-80~-100）動(dòng)物TATAATAGGCCAACTGCCACACCC植物TCTATATA1~3CA或TGTATAAA1~3CACA2~5GNGA2~4CC或TA2~5TNGA2~4TTGGGCGGG第10頁(yè)/共158頁(yè)終止子發(fā)夾結(jié)構(gòu)序列終止子(termi-nator):在基因編碼區(qū)下游有一段使轉(zhuǎn)錄終止的核苷酸序列。第11頁(yè)/共158頁(yè)3、基因工程的概念按照人們的愿望（人為的），進(jìn)行嚴(yán)密的設(shè)計(jì)（類似工程設(shè)計(jì)），通過體外DNA重組（非生命活動(dòng)過程）和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，有目的地改造生物種性，使現(xiàn)有的物種在較短的時(shí)間內(nèi)趨于完善（區(qū)別于自然突變和常規(guī)育種），創(chuàng)造出更符合人們需求的新的生物類型;利用這種技術(shù)對(duì)人類疾病進(jìn)行有效的診斷和治療。第12頁(yè)/共158頁(yè)體外DNA重組是基因工程的基本內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)。自然界的DNA重組----難以預(yù)測(cè)基因工程----按人的意志進(jìn)行DNA重組重組DNA技術(shù)是指將一種生物體（供體）的基因與載體在體外進(jìn)行拼接重組，然后轉(zhuǎn)入另一種生物體（受體）內(nèi)，使之按照人們的意愿穩(wěn)定遺傳并表達(dá)出新產(chǎn)物或新性狀的DNA體外操作程序，也稱分子克隆技術(shù)。因此供體、受體、載體是重組DNA技術(shù)的三大基本元件。第13頁(yè)/共158頁(yè)二、基因工程誕生的基礎(chǔ)（一）理論上的三大發(fā)現(xiàn)1、40年代確定的遺傳信息的攜帶者是DNA而不是蛋白質(zhì)（肺炎雙球菌實(shí)驗(yàn)）2、50年代揭示的DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型和半保留復(fù)制機(jī)制。3、50年代末－60年代：確定了遺傳信息的傳遞方式(密碼子學(xué)說，中心法則)第14頁(yè)/共158頁(yè)（二）基因工程研究的理論依據(jù)（為何可對(duì)基因進(jìn)行切、接、轉(zhuǎn)、增、檢操作）1、基因可以重組互換2、基因可切割3、基因可轉(zhuǎn)移（不同生物體之間、同一染色體上、不同人染色體之間、插入到靶DNA中）：可把來自任何生物的基因轉(zhuǎn)移到與其毫無關(guān)系的任何其他受體細(xì)胞中，可以任意改造生物的遺傳特性，創(chuàng)造出生物的新性狀

第15頁(yè)/共158頁(yè)4、多肽與基因之間存在對(duì)應(yīng)關(guān)系5、遺傳密碼是通用的6、基因可以通過復(fù)制把遺傳信息傳遞給下一代：某一段DNA可在受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行復(fù)制，為制備大量純化的DNA片段提供了可能第16頁(yè)/共158頁(yè)（三）技術(shù)上的三大發(fā)明1、60年代末－70年代：限制性核酸內(nèi)切酶的發(fā)現(xiàn)

2、70年代：DNA連接酶的發(fā)現(xiàn)3、70年代：基因工程載體的使用。

1973年第一次實(shí)現(xiàn)了重組轉(zhuǎn)化成功的例子。從此基因工程誕生，這年定為基因工程誕生的元年。第17頁(yè)/共158頁(yè)三、基因工程操作的技術(shù)路線生物材料mRNARNADNAcDNA基因組文庫(kù)人工合成目的基因PCR擴(kuò)增酶切技術(shù)路線第18頁(yè)/共158頁(yè)剪切拼接導(dǎo)入表達(dá)基因操作的基本步驟第19頁(yè)/共158頁(yè)第二節(jié)基因工程四大要素工具酶載體目的基因受體第20頁(yè)/共158頁(yè)基因工程技術(shù)中對(duì)核酸的精雕細(xì)刻主要用酶作為工具第21頁(yè)/共158頁(yè)一、工具酶（一）限制性內(nèi)切核酸酶

1、概念

一類能識(shí)別雙鏈DNA中特殊核苷酸序列，并在合適的反應(yīng)條件下使每條鏈一定位點(diǎn)上的磷酸二酯鍵斷開，產(chǎn)生具有3’-OH和5’-P基團(tuán)的DNA片段的內(nèi)切脫氧核糖核酸酶。什么是限制性內(nèi)切酶？第22頁(yè)/共158頁(yè)

由1973年H.OSmith和D.Nathans提議的命名系統(tǒng)由三部分構(gòu)成，即菌種名、菌系編號(hào)、分離順序。1、用屬名的第一個(gè)字母（大寫，斜體）和種名的頭兩個(gè)字母（小寫，斜體）組成3個(gè)字母的略語(yǔ)表示寄主菌的物種名。大腸桿菌（Escherichiacoli）用Eco表示；流感嗜血菌（Haemophilusinfluenzae）用Hin表示。2、用一個(gè)大寫字母表示菌株或型。如Ecok,EcoR3.如果一種特殊的寄主菌內(nèi)有幾種不同的限制與修復(fù)系統(tǒng)，用羅馬字母表示分離到的第幾個(gè)，正體書寫。如EcoRI，EcoRV。命名原則？第23頁(yè)/共158頁(yè)目前鑒定出三種不同類型的限制性內(nèi)切酶I類限制性內(nèi)切酶II類限制性內(nèi)切酶III類限制性內(nèi)切酶限制性內(nèi)切酶系統(tǒng)的種類？第24頁(yè)/共158頁(yè)2、限制性內(nèi)切核酸酶識(shí)別序列識(shí)別雙鏈DNA分子中4-8對(duì)堿基的特定序；大部分酶的切割位點(diǎn)在識(shí)別序列內(nèi)部或兩側(cè)；識(shí)別切割序列呈典型的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱型回文結(jié)構(gòu)。第25頁(yè)/共158頁(yè)同裂酶：識(shí)別相同序列的限制酶同裂酶可以具有不同的酶切位點(diǎn)，也可以具有相同的酶切位點(diǎn)。前者肯定是兩種不同的限制性內(nèi)切核酸酶，而后者往往是從不同生物中提取到的同一種限制性內(nèi)切核酸酶。第26頁(yè)/共158頁(yè)同尾酶(isocaudamer)

與同裂酶對(duì)應(yīng)的一類限制性內(nèi)切酶,它們雖然來源不同，識(shí)別的靶序列也各不相同,但都能產(chǎn)生相同的粘性末端,特稱為同尾酶。第27頁(yè)/共158頁(yè)

GAATTCCTTAAGGCTTAA1、黏性末端：被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個(gè)伸出的核苷酸，它們之間堿基正好互補(bǔ)配對(duì)。（5’粘性和3’粘性）AATTCG3、切割方式第28頁(yè)/共158頁(yè)EcoRI等酶切產(chǎn)生的5‘粘性末端5’…G-C-T-G-A-A-T-T-C-G-A-G…3’3’…C-G-A-C-T-T-A-A-G-C-T-C…5’EcoRI37℃5’…G-C-T-G-OH

P-A-A-T-T-C-G-A-G…3’3’…C-G-A-C-T-T-A-A-P

HO-G-C-T-C…5’第29頁(yè)/共158頁(yè)P(yáng)stI等酶切產(chǎn)生的3’粘性末端5’…G-C-T-C-T-G-C-A-G-G-A-G…3’3’…C-G-A-G-A-C-G-T-C-C-T-C…5’PstI37℃5’…G-C-T-C-T-G-C-A-OH

P-G-G-A-G…3’3’…C-G-A-G-P

HO-A-C-G-T-C-C-T-C…5’第30頁(yè)/共158頁(yè)P(yáng)vuII等酶切產(chǎn)生的平末端5’…G-C-T-C-A-G-C-T-G-G-A-G…3’3’…C-G-A-G-T-C-G-A-C-C-T-C…5’PvuII37℃5’…G-C-T-C-A-G-OH

P-C-T-G-G-A-G…3’3’…C-G-A-G-T-C-P

HO-G-A-C-C-T-C…5’第31頁(yè)/共158頁(yè)4、限制性內(nèi)切核酸酶反應(yīng)系統(tǒng)反應(yīng)底物內(nèi)切酶反應(yīng)緩沖液適當(dāng)?shù)臏囟鹊?2頁(yè)/共158頁(yè)5、酶切方法單酶切方法一個(gè)酶切反應(yīng)體系（20μL）：無菌重蒸水：13μL，緩沖液（10×）：2μL底物DNA：4μL酶液：1μL總體積為20μL。離心2S→保溫1-3h（30度或37度）→終止反應(yīng)（65水浴中保溫10-15min，或乙醇沉淀處理，或者先用酚處理后再用乙醇沉淀處理除去酶蛋白。）第33頁(yè)/共158頁(yè)雙酶切法兩種不同的酶切割同一種DNA分子的方法。（１）分別酶切（２）同時(shí)酶切先后加入酶：適于酶的穩(wěn)定性不好的酶；需不同溫度的酶。同時(shí)加入酶：適于酶的熱穩(wěn)定性強(qiáng)，則兩種酶同時(shí)加入反應(yīng)系統(tǒng)，待最適反應(yīng)溫度低的那種限制性核酸內(nèi)切酶完全切割后，升溫到第二種酶的最適反應(yīng)溫度完成第二種酶的完全切割。第34頁(yè)/共158頁(yè)完全消化（完全酶切）：內(nèi)切酶在DNA上的所有識(shí)別位點(diǎn)都被切開。部分酶切法（不完全酶切）：只有有限數(shù)量的酶切位點(diǎn)被切開。部分酶切的原因：底物DNA的純度低；識(shí)別序列的甲基化；酶用量的不足以及反應(yīng)緩沖液和溫度不適宜；反應(yīng)時(shí)間不足等。（若要想部分酶切的話，則可通過縮短保溫時(shí)間、降低反應(yīng)溫度或減少酶的用量可達(dá)到局部消化的目的。）第35頁(yè)/共158頁(yè)(二)DNA連接酶（DNAligase）能催化雙鏈DNA片段緊靠在一起的3’—OH末端與5’—P末端之間形成磷酸二酯鍵，使兩末端連接。第36頁(yè)/共158頁(yè)兩種DNA連接酶（1）大腸桿菌連接酶：只能連接粘性末端（2）T4噬菌體的連接酶：連接粘性末端、齊平末端功用：DNA重組中促使載體與DNA連接第37頁(yè)/共158頁(yè)具互補(bǔ)粘性末端片段之間的連接第38頁(yè)/共158頁(yè)具平末端DNA片段之間的連接第39頁(yè)/共158頁(yè)DNA片段末端修飾后進(jìn)行連接第40頁(yè)/共158頁(yè)DNA片段加連桿后或加銜接頭連接第41頁(yè)/共158頁(yè)

基因克隆載體的含義能夠承載外源基因，并將其帶入受體細(xì)胞得以相對(duì)穩(wěn)定維持的DNA分子稱為基因克隆載體（genecloningvector）。基因克隆載體應(yīng)具備的基本條件具有1個(gè)或多個(gè)克隆位點(diǎn)。進(jìn)入受體細(xì)胞后，一般是能夠以不同的形式進(jìn)行復(fù)制。含有供選擇克隆子的標(biāo)記基因?？寺≥d體必須是安全的。二、基因克隆載體第42頁(yè)/共158頁(yè)載體的功能運(yùn)送外源基因高效轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞為外源基因提供復(fù)制能力或整合能力為外源基因的擴(kuò)增或表達(dá)提供必要的條件第43頁(yè)/共158頁(yè)克隆載體種類按構(gòu)建克隆載體的材料來源分:

質(zhì)粒克隆載體、病毒（噬菌體）克隆載體、線粒體克隆載、人工染色體克隆載體、葉綠體克隆載體......

按克隆載體的用途分:

一般克隆載體、表達(dá)載體、建庫(kù)載體、T或U載體......第44頁(yè)/共158頁(yè)按克隆載體的受體生物分:原核生物克隆載體大腸桿菌克隆載體、放線菌克隆載體......真核生物克隆載體酵母克隆載體、植物克隆載體、動(dòng)物克隆載體、人克隆載體......

克隆載體種類第45頁(yè)/共158頁(yè)含義：以質(zhì)粒DNA分子為基礎(chǔ)構(gòu)建的克隆載體，必須含有質(zhì)粒的復(fù)制起始位點(diǎn)。種類：大腸桿菌質(zhì)粒載體藍(lán)藻穿梭質(zhì)粒載體農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒載體酵母2μm質(zhì)粒載體

......1、質(zhì)?？寺≥d體（重點(diǎn)掌握）質(zhì)粒DNA第46頁(yè)/共158頁(yè)質(zhì)粒載體的一般特征染色體DNA質(zhì)粒DNA大腸桿菌細(xì)胞第47頁(yè)/共158頁(yè)質(zhì)粒的改造構(gòu)建刪除非必需區(qū)：減小質(zhì)粒的分子量，提高外源DNA的裝載量(一般來說，大于20kb的質(zhì)粒很難導(dǎo)入受體細(xì)胞)加入新的遺傳標(biāo)記基因。引入具有多種限制酶識(shí)別及切割位點(diǎn)的DNA序列：即多克隆位點(diǎn)(multiplecloningsites，MCS)。插入特殊的基因表達(dá)調(diào)控序列。第48頁(yè)/共158頁(yè)第49頁(yè)/共158頁(yè)P(yáng)BR322由大腸桿菌源質(zhì)粒ColEl銜生的質(zhì)粒pMBl作為出發(fā)質(zhì)粒構(gòu)建而成含有ColEl復(fù)制起始位點(diǎn)(Col-ori)，能在大腸桿菌細(xì)胞中高拷貝復(fù)制。第50頁(yè)/共158頁(yè)第51頁(yè)/共158頁(yè)藍(lán)藻穿梭質(zhì)粒載體穿梭載體（shuttlevector）:是指在兩種不同的生物中復(fù)制的載體。藍(lán)藻穿梭質(zhì)粒載體：既有大腸桿菌質(zhì)粒載體必備元件，還含有藍(lán)藻的復(fù)制起始位點(diǎn)。第52頁(yè)/共158頁(yè)農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒致癌農(nóng)桿菌(Agrobacteriumtumefaciens)含有一種內(nèi)源質(zhì)粒，當(dāng)農(nóng)桿菌同植物接觸時(shí)，這種質(zhì)粒會(huì)引發(fā)植物產(chǎn)生腫瘤(冠癭瘤)，所以稱此質(zhì)粒為Ti質(zhì)粒(tumorin-ducingplasmid)第53頁(yè)/共158頁(yè)第54頁(yè)/共158頁(yè)第55頁(yè)/共158頁(yè)幾乎所有的釀酒酵母菌中都存在一種質(zhì)粒，即2μm質(zhì)粒；構(gòu)建了一系列用于酵母轉(zhuǎn)基因的質(zhì)粒載體，一般也構(gòu)建成穿梭質(zhì)粒載體，含有2μm質(zhì)粒的復(fù)制起始位點(diǎn)和大腸桿菌源質(zhì)粒的復(fù)制起始位點(diǎn)。

第56頁(yè)/共158頁(yè)含義以病毒（噬菌體）DNA或cDNA為主構(gòu)建的克隆載體，或者通過轉(zhuǎn)染直接進(jìn)入宿主細(xì)胞，或者包裝成病毒顆粒后通過轉(zhuǎn)導(dǎo)進(jìn)入宿主細(xì)胞。種類噬菌體克隆載體：λ噬菌體克隆載體

Cosmid載體植物病毒克隆載體：CaMV克隆載體動(dòng)物病毒克隆載體：痘苗病毒載體腺病毒載體反轉(zhuǎn)錄病毒克隆載體2、病毒（噬菌體）克隆載體第57頁(yè)/共158頁(yè)λ噬菌體克隆載體

λDNA在噬菌體中以線狀雙鏈DNA分子存在，全長(zhǎng)48502bp。其左右兩端各有12個(gè)核苷酸組成的5’凸出黏性末端(cohesiveend)，而且兩者的核苷酸序列互補(bǔ)，進(jìn)入宿主細(xì)胞后，黏性末端連接成為環(huán)狀DNA分子。把此末端稱為COS位點(diǎn)(cohesiveendsite)。第58頁(yè)/共158頁(yè)構(gòu)建λ噬菌體克隆載體的策略用合適的限制性內(nèi)切核酸酶切去λDNA上的部分或全部非必需區(qū)，相應(yīng)保留這種酶的1個(gè)或2個(gè)識(shí)別位點(diǎn)作為克隆位點(diǎn)，并用點(diǎn)突變或甲基化酶處理等方法使必需區(qū)內(nèi)的這種酶的識(shí)別序列失效，避免外源DNA片段插入必需區(qū)；若有必要可在非必需區(qū)組人選擇標(biāo)記基因；構(gòu)建的λDNA載體不應(yīng)小于36．4kb第59頁(yè)/共158頁(yè)入噬菌體載體gtwes-λB

第60頁(yè)/共158頁(yè)粘粒（Cosmid）載體組成：質(zhì)粒復(fù)制原點(diǎn)、抗藥基因、多克隆位點(diǎn)、已連接入的λDNAcos位點(diǎn)；包裝范圍：29.9-45kb大片段；用途：構(gòu)建基因組文庫(kù)。第61頁(yè)/共158頁(yè)痘苗病毒載體示意圖第62頁(yè)/共158頁(yè)3人工染色體載體——大DNA片段克隆載體

（1）含義：指能在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定地復(fù)制并準(zhǔn)確傳遞給子細(xì)胞的人工構(gòu)建的染色體。（2）特點(diǎn)：能容納長(zhǎng)達(dá)1000kb以上的外源DNA片段。（3）用途：構(gòu)建基因組文庫(kù),克隆和轉(zhuǎn)移完整的高分子量基因,基因功能鑒定,基因治療……

第63頁(yè)/共158頁(yè)（4）類型：線形的人工染色體：必須含有端粒、著絲粒和復(fù)制起始區(qū)。包含：酵母人工染色體（YAC)

人類人工染色體（HAC)

哺乳動(dòng)物人工染色體（MAC)環(huán)形的人工染色體：不需要端粒和著絲粒，但必須含有合適的復(fù)制起始區(qū)。包含：細(xì)菌人工染色體(BAC)

源于噬菌體Ｐ1的人工染色體(PAC)

雙元細(xì)菌人工染色體(BIBAC)

可轉(zhuǎn)化人工染色體(TAC)第64頁(yè)/共158頁(yè)第65頁(yè)/共158頁(yè)第66頁(yè)/共158頁(yè)第67頁(yè)/共158頁(yè)第68頁(yè)/共158頁(yè)三、目的基因（一）定義：

目的基因含義：指已被或欲被分離、改造、擴(kuò)增和表達(dá)的特定基因或DNA片段，能編碼某一產(chǎn)物或某一性狀。（二）來源：來源于各種生物，其中主要是真核生物如人和動(dòng)物。

第69頁(yè)/共158頁(yè)②基本步驟：a.從供體基因組DNA產(chǎn)生適當(dāng)大小的DNA片段b.在體外將這些DNA片段同適當(dāng)?shù)摩耸删w連接成重組分子c.轉(zhuǎn)化到大腸桿菌的受體細(xì)胞中去d.從轉(zhuǎn)化子克隆群體中挑選出含有目的基因的片段。（方法同從cDNA基因文庫(kù)中獲得目的基因）第70頁(yè)/共158頁(yè)四、受體細(xì)胞1、含義：所謂基因克隆的受體細(xì)胞，從實(shí)驗(yàn)技術(shù)上講是能攝取外源DNA（基因）并使其穩(wěn)定維持的細(xì)胞；從實(shí)驗(yàn)?zāi)康纳现v是有應(yīng)用價(jià)值和理論研究?jī)r(jià)值的細(xì)胞。2、種類：原核生物細(xì)胞、植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞可以作為受體細(xì)胞，但不是所有細(xì)胞都可以作為受體細(xì)胞。最好的是原核生物細(xì)胞。

第71頁(yè)/共158頁(yè)原因：大部分原核生物沒有纖維素組成的堅(jiān)硬細(xì)胞壁，便于外源DNA的進(jìn)入沒有核膜，染色體DNA沒有固定結(jié)合的蛋白質(zhì)，這為外源DNA與裸露的染色體DNA重組減少麻煩基因組小，遺傳背景簡(jiǎn)單，并且不含線粒體和葉綠體基因組，便于對(duì)引入的外源基因進(jìn)行遺傳分析原核生物多為單細(xì)胞生物，容易獲得一致性的實(shí)驗(yàn)材料并且培養(yǎng)簡(jiǎn)單，繁殖迅速，實(shí)驗(yàn)周期短，重復(fù)實(shí)驗(yàn)快第72頁(yè)/共158頁(yè)第三節(jié)基因工程技術(shù)路線目的基因的獲得（分離目的基因）目的基因和載體的連接——DNA重組重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞篩選與鑒定克隆子（目的基因）目的基因表達(dá)第73頁(yè)/共158頁(yè)一、分離目的基因的途徑1、利用限制性內(nèi)切核酸酶酶切法直接分離目的基因

第74頁(yè)/共158頁(yè)P(yáng)CR擴(kuò)增含目的基因DNA示意2、利用PCR直接擴(kuò)增目的基因第75頁(yè)/共158頁(yè)P(yáng)CR技術(shù)是基因擴(kuò)增技術(shù)的一次重大革新----1985年美國(guó)Cetus公司的Millis等研制，于1993年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。第76頁(yè)/共158頁(yè)什么是PCR（聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）即在體外選擇性地將DNA某個(gè)特殊區(qū)域擴(kuò)增出來的技術(shù)。所用的儀器是PCR儀。第77頁(yè)/共158頁(yè)（1）PCR的原理：

PCR技術(shù)的原理并不復(fù)雜，實(shí)質(zhì)為體內(nèi)DNA復(fù)制的體外模擬。當(dāng)雙鏈DNA變性為單鏈后，DNA聚合酶以單鏈DNA為模板，并利用反應(yīng)混合物的四種dNTPs，以與模板互補(bǔ)的核苷酸為引物，合成新生的DNA互補(bǔ)鏈。PCR技術(shù)能快速特異地?cái)U(kuò)增所希望的目的基因或DNA片段，并能很容易地使微微克（pg）水平的起始物達(dá)到微克（μg）水平的量?，F(xiàn)已發(fā)展成為生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室獲取某一目的DNA片段的常規(guī)技術(shù)，并逐漸被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。第78頁(yè)/共158頁(yè)20-35cycles72℃5-7min4℃12h-更長(zhǎng)時(shí)間72℃1-3min94℃-96℃0.5-1min92℃-96℃4-6min60℃-37℃0.5-1min變性使雙鏈變?yōu)閱捂溚嘶鹗箯?fù)性----引物與模板DNA結(jié)合Tac聚合酶使延伸PCR擴(kuò)增的步驟第79頁(yè)/共158頁(yè)（2）PCR反應(yīng)體系水18(l)dNTP（原料）2Primer1（引物）0.5Primer2（引物）0.5DNA分子（模板）1Mg2+（酶的輔助因子，10×buffer）2.5Taq酶（DNA聚合酶）0.5總體積25

l第80頁(yè)/共158頁(yè)（3）PCR的特點(diǎn)靈敏度高PCR產(chǎn)物每輪循環(huán)增加一倍，30輪循環(huán)擴(kuò)增量達(dá)230個(gè)拷貝第81頁(yè)/共158頁(yè)特異性強(qiáng)引物的序列及其與模板結(jié)合的特異性是決定PCR反應(yīng)結(jié)果的關(guān)鍵。引物設(shè)計(jì)的基本原則是最大限度地提高擴(kuò)增效率和特異性,同時(shí)盡可能減少非特異性擴(kuò)增。第82頁(yè)/共158頁(yè)簡(jiǎn)便、快速、重復(fù)性好一次性加好反應(yīng)液，2-4小時(shí)完成擴(kuò)增對(duì)標(biāo)本的純度要求低血液、體腔液、洗嗽液、毛發(fā)、細(xì)胞、活組織等組織的粗提DNA第83頁(yè)/共158頁(yè)3、目的基因的合成實(shí)際上是DNA片斷的化學(xué)合成，不同的是組成基因的DNA片段一般比較長(zhǎng)，是將化學(xué)合成的200bpDNA片段采用全片段酶促連接法等組裝成為含完整目的基因的DNA片段。步驟：①合成引物②合成DNA寡核苷酸連桿③合成基因片斷④DNA片斷的連接重組，采用DNA片段的連接酶有E.coliDNA、T4DNA連接酶第84頁(yè)/共158頁(yè)3、目的基因的化學(xué)合成第85頁(yè)/共158頁(yè)4、通過構(gòu)建基因組文庫(kù)或cDNA文庫(kù)分離的基因首先構(gòu)建基因組文庫(kù)或cDNA文庫(kù)；再?gòu)腸DNA基因文庫(kù)中獲得目的基因。第86頁(yè)/共158頁(yè)①含義

cDNA（complementaryDNA)指由mRNA通過反轉(zhuǎn)錄酶進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄而成。cDNA（complementaryDNA)文庫(kù)：某種生物基因組轉(zhuǎn)錄的全部mRNA經(jīng)反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的各種cDNA片段分別與克隆載體重組，儲(chǔ)存在一種受體菌克隆子群體中，這樣的群體稱為cDNA文庫(kù)。第87頁(yè)/共158頁(yè)基因組文庫(kù)（genelibrary(bank),genomiclibrary):是指將真核生物的染色體組或原核生物的基因組切成許多片段，分別連接到載體（噬菌體或粘粒）上，經(jīng)體外包裝，侵染大腸桿菌后形成的克隆群體。它包含某一生物的全部或大部分染色體組，其中的每一克隆僅含有某一生物基因組的一個(gè)片段。第88頁(yè)/共158頁(yè)構(gòu)建cDNA文庫(kù)第89頁(yè)/共158頁(yè)構(gòu)建基因組文庫(kù)第90頁(yè)/共158頁(yè)從基因組或cDNA文庫(kù)中獲得目的基因根據(jù)目的基因已知核苷酸序列進(jìn)行篩選：用已知的核苷酸序列制成核酸探針，對(duì)cDNA基因文庫(kù)的一系列克隆子進(jìn)行雜交，能雜交的克隆子就含有目的基因(后面介紹)根據(jù)目的基因特異性表達(dá)進(jìn)行分離：有的基因只有在某生物的特定生長(zhǎng)發(fā)育階段或特定的器官中才能表達(dá)

第91頁(yè)/共158頁(yè)第92頁(yè)/共158頁(yè)二、DNA片段和載體的連接

——重組體DNA1、載體的選擇和構(gòu)建

如質(zhì)粒、溫和噬菌體等，選擇：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的來選擇。如果要獲得大量的高純度的DNA片段，則選具有高拷貝的質(zhì)粒載體：ColE1、PMB1、PMB9等松弛型復(fù)制子質(zhì)粒。2、載體與目的基因的鏈接（DNA連接酶）第93頁(yè)/共158頁(yè)3、DNA重組類型插入重組：即外源DNA插入到另一DNA分子中。外源DNA的兩末端與接受載體的DNA（只有一個(gè)識(shí)別位點(diǎn)）兩末端都相同，且會(huì)產(chǎn)兩種重組DNA分子。置換重組：每種重組DNA分子中，對(duì)于接受外源DNA片段來說，部分序列已被外源DNA片段置換，因此稱為置換重組。外源DNA的兩末端與接受載體的DNA（有兩個(gè)識(shí)別位點(diǎn)）兩末端都相同，會(huì)產(chǎn)4種重組DNA分子。第94頁(yè)/共158頁(yè)三、重組體DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞受體:原核生物細(xì)胞、真核生物細(xì)胞原核生物細(xì)胞：大腸桿菌真核生物細(xì)胞：酵母導(dǎo)入方法：目前有很多種方法，但采用哪一種應(yīng)根據(jù)選用的載體系統(tǒng)和受體細(xì)胞類型而定

第95頁(yè)/共158頁(yè)1、外源DNA轉(zhuǎn)化方法通過生物學(xué)、物理學(xué)和化學(xué)等方法使外源裸露DNA進(jìn)入受體細(xì)胞，并在受體細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定維持和表達(dá)的過程稱為轉(zhuǎn)化。

三、重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞第96頁(yè)/共158頁(yè)主要包括以下幾種方法：直接轉(zhuǎn)化法化合物誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化法結(jié)合轉(zhuǎn)化法電穿孔轉(zhuǎn)化法微彈轟擊轉(zhuǎn)化法激光微束穿孔轉(zhuǎn)化法

超聲波處理轉(zhuǎn)化法脂質(zhì)體介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法體內(nèi)注射轉(zhuǎn)化法花粉管通道轉(zhuǎn)化法精子介導(dǎo)法磷酸鈣轉(zhuǎn)染法第97頁(yè)/共158頁(yè)2、病毒(噬菌體)顆粒轉(zhuǎn)導(dǎo)法用病毒(噬菌體)的DNA（或cDNA）構(gòu)建成重組DNA，在體外包裝成重組病毒(噬菌體)顆粒，通過感染使重組DNA進(jìn)入受體細(xì)胞。

第98頁(yè)/共158頁(yè)方式：重組病毒直接感染受體細(xì)胞重組病毒同另一輔助病毒一起感染受體細(xì)胞重組病毒感染互補(bǔ)型受體細(xì)胞系適用：主要用于基因組文庫(kù)或cDNA文庫(kù)的構(gòu)建和動(dòng)植物的轉(zhuǎn)基因。第99頁(yè)/共158頁(yè)第100頁(yè)/共158頁(yè)四、篩選與鑒定克隆子（目的基因）基本概念：克隆子：通常將攝取外源DNA分子并能使該分子在其中穩(wěn)定維持的受體細(xì)胞統(tǒng)稱克隆子。也叫轉(zhuǎn)化子。重組子：含重組DNA分子（含目的基因）的克隆子稱重組子。第101頁(yè)/共158頁(yè)（一）克隆子的篩選方法：1、根據(jù)載體選擇的標(biāo)記基因篩選轉(zhuǎn)化子方法：將轉(zhuǎn)化處理后的受體細(xì)胞接種在含適量選擇藥物的培養(yǎng)基上，在最適生長(zhǎng)溫度條件下培養(yǎng)一段時(shí)間，根據(jù)菌落生長(zhǎng)情況挑選出轉(zhuǎn)化子。第102頁(yè)/共158頁(yè)1、根據(jù)載體標(biāo)記基因篩選轉(zhuǎn)化子根據(jù)載體抗菌素抗性基因篩選轉(zhuǎn)化子根據(jù)載體除草劑抗性基因篩選轉(zhuǎn)化子根據(jù)LacZ′基因互補(bǔ)顯色篩選轉(zhuǎn)化子根據(jù)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑非依賴型篩選轉(zhuǎn)化子根據(jù)核苷酸合成代謝相關(guān)酶基因缺失互補(bǔ)篩選轉(zhuǎn)化子第103頁(yè)/共158頁(yè)不含抗生素含抗生素第104頁(yè)/共158頁(yè)藍(lán)白斑篩選第105頁(yè)/共158頁(yè)2、根據(jù)報(bào)告基因篩選轉(zhuǎn)化子報(bào)告基因：一個(gè)編碼可被檢測(cè)的蛋白質(zhì)或酶的基因，即表達(dá)產(chǎn)物易被鑒定的基因。由于受體細(xì)胞內(nèi)報(bào)告基因的表達(dá)，出現(xiàn)新的遺傳性狀，以次來識(shí)別被轉(zhuǎn)化的細(xì)胞或未被轉(zhuǎn)化的細(xì)胞。條件：報(bào)告基因的表達(dá)產(chǎn)物應(yīng)是便于檢測(cè)、定量和靈敏毒高的基因，比如：β-葡萄糖酸苷酶基因（gus）螢火蟲熒光素酶基因（luc）綠色熒光蛋白基因（gfp）第106頁(yè)/共158頁(yè)3、根據(jù)形成噬菌斑篩選轉(zhuǎn)化子（不要求）

轉(zhuǎn)導(dǎo)受體菌，在培養(yǎng)基上形成噬菌斑，未轉(zhuǎn)導(dǎo)的受體菌繼續(xù)正常生長(zhǎng)。第107頁(yè)/共158頁(yè)1、根據(jù)重組DNA分子特征鑒定重組子根據(jù)重組DNA分子大小鑒定重組子根據(jù)重組DNA分子酶切圖譜鑒定重組子根據(jù)PCR擴(kuò)增片段鑒定重組子采用DNA分子雜交法鑒定重組子應(yīng)用ＤＮＡ芯片鑒定重組子根據(jù)DNA序列鑒定重組子（二）重組子的鑒定第108頁(yè)/共158頁(yè)2、根據(jù)外源基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA鑒定重組子根據(jù)RT-PCR擴(kuò)增片段鑒定重組子采用RNA分子雜交法鑒定重組子

Northern印跡雜交法斑點(diǎn)印跡雜交菌落（或噬菌斑）原位雜交第109頁(yè)/共158頁(yè)3、根據(jù)目的基因翻譯產(chǎn)物蛋白質(zhì)（酶）、多肽鑒定重組子蛋白質(zhì)凝膠電泳法鑒定重組子單向凝膠電泳雙向凝膠電泳毛細(xì)管等電點(diǎn)凝膠電泳免疫檢測(cè)法鑒定重組子

酶聯(lián)免疫吸附法

Western印跡法固相放射免疫法免疫沉淀法質(zhì)譜分析法第110頁(yè)/共158頁(yè)

樣品（DNARNA蛋白質(zhì)）↓轉(zhuǎn)移到尼龍膜↓←探針制備雜交↓放射自顯影或顯色觀察雜交的基本程序：Southern雜交Northern雜交Western雜交探針與樣品結(jié)合以檢測(cè)樣品中是否存在與探針具有同源性的核酸分子或與特異性的蛋白質(zhì)存在的過程第111頁(yè)/共158頁(yè)分子雜交的原理:（1）堿基互補(bǔ)原則（DNA、RNA）：根據(jù)兩條核酸單鏈中互補(bǔ)堿基序列能專一配對(duì)的原理，利用已標(biāo)記的某核酸片段為探針，可以檢測(cè)重組DNA分子中是否有與探針同源的序列。（2）抗原抗體反應(yīng)（蛋白質(zhì)）：抗原與相應(yīng)抗體之間所發(fā)生的特異性結(jié)合反應(yīng)。第112頁(yè)/共158頁(yè)Southern雜交:用以檢查重組DNA中目的基因的存在。第113頁(yè)/共158頁(yè)Northern雜交：用以分析特定目的基因的轉(zhuǎn)錄情況及不同組織器官中基因的差異表達(dá)。第114頁(yè)/共158頁(yè)Western雜交：用以檢測(cè)目的基因的翻譯表達(dá)情況及特定蛋白的組織特異性表達(dá)。第115頁(yè)/共158頁(yè)（五）目的基因的表達(dá)目的基因在插入載體后，在其編碼順序的5’端有能被受體細(xì)胞識(shí)別的啟動(dòng)基因順序及能和核糖體結(jié)合的順序。則該目的基因就可以表達(dá)，從而使是基因工程得以實(shí)現(xiàn)。第116頁(yè)/共158頁(yè)重組產(chǎn)物目的基因克隆載體連接重組DNA分子細(xì)菌中原核表達(dá)在植物中表達(dá)（轉(zhuǎn)基因植物）在酵母中表達(dá)病毒中表達(dá)分離純化上游技術(shù)下游技術(shù)酶切酶切轉(zhuǎn)化感受態(tài)宿主細(xì)胞目的基因被克隆構(gòu)建其表達(dá)載體轉(zhuǎn)化感受態(tài)宿主細(xì)胞PCR和酶切鑒定SouthernNorthernWestern

鑒定第117頁(yè)/共158頁(yè)第四節(jié)基因工程的應(yīng)用與安全有巨大潛力：1、高效、經(jīng)濟(jì)2、清潔、低耗、可持續(xù)發(fā)展可遺傳、易擴(kuò)散、自主擴(kuò)展對(duì)人類倫理和人性尊嚴(yán)有直接影響第118頁(yè)/共158頁(yè)

一、應(yīng)用：（一）基因工程應(yīng)用于生命科學(xué)本身的研究基因結(jié)構(gòu)與功能研究基因與疾病的關(guān)系第119頁(yè)/共158頁(yè)（二）基因工程與醫(yī)藥衛(wèi)生1）生產(chǎn)基因藥品2）基因診斷3）基因治療基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用第120頁(yè)/共158頁(yè)傳統(tǒng)生產(chǎn)方法的缺點(diǎn)由于受原料來源的限制，價(jià)格十分昂貴。可利用什么方法來解決上述問題？

利用基因工程方法制造“工程菌”，可高效率地生產(chǎn)出各種高質(zhì)量、低成本的藥品。在傳統(tǒng)的藥品生產(chǎn)中，某些藥品如胰島素、干擾素、生長(zhǎng)激素等是直接從生物體的組織、細(xì)胞或血液中提取得到的。1）生產(chǎn)基因藥品第121頁(yè)/共158頁(yè)

胰島素是治療糖尿病的特效藥。一般臨床上使用的胰島素主要從豬、牛等家畜的胰腺中提取，每100kg胰腺只能提取4~5g胰島素。用該方法生產(chǎn)的胰島素產(chǎn)量低，價(jià)格昂貴，遠(yuǎn)不能滿足社會(huì)需要。1979年，科學(xué)家將動(dòng)物體內(nèi)的胰島素基因與大腸桿菌DNA分子重組，并在大腸桿菌內(nèi)實(shí)現(xiàn)了表達(dá)。每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素！

1982年，美國(guó)一家基因公司用基因工程方法生產(chǎn)的胰島素投入市場(chǎng)，售價(jià)降低了30%-50%。

基因工程藥品——

胰島素舉例1：第122頁(yè)/共158頁(yè)胰島素生產(chǎn)車間胰島素分子結(jié)構(gòu)第123頁(yè)/共158頁(yè)

干擾素是病毒侵入細(xì)胞后產(chǎn)生的一種糖蛋白。干擾素幾乎能抵抗所有病毒引起的感染，是一種抗病毒的特效藥。此外干擾素對(duì)治療某些癌癥和白血病也有一定療效。

基因工程藥品——

干擾素

傳統(tǒng)的干擾素生產(chǎn)方法是從人血液中的白細(xì)胞內(nèi)提取，每300L血液只能提取出1mg干擾素。1980~1982年，科學(xué)家用基因工程方法在大腸桿菌及酵母菌細(xì)胞內(nèi)獲得了干擾素，是傳統(tǒng)的生產(chǎn)量的12萬倍。1987年上述干擾素大量投放市場(chǎng)。

舉例2：第124頁(yè)/共158頁(yè)干擾素分子結(jié)構(gòu)干擾素生產(chǎn)車間第125頁(yè)/共158頁(yè)基因工程人干擾素α-2b（安達(dá)芬）是我國(guó)第一個(gè)全國(guó)產(chǎn)化基因工程人干擾素α-2b，具有抗病毒，抑制腫瘤細(xì)胞增生，調(diào)節(jié)人體免疫功能的作用，廣泛用于病毒性疾病治療和多種腫瘤的治療，是當(dāng)前國(guó)際公認(rèn)的病毒性疾病治療的首選藥物和腫瘤生物治療的主要藥物。第126頁(yè)/共158頁(yè)

治療侏儒癥的唯一方法，是向人體注射生長(zhǎng)激素。而生長(zhǎng)激素的獲得很困難。以前，要獲得生長(zhǎng)激素，需解剖尸體，從大腦的底部摘取垂體，并從中提取生長(zhǎng)激素?；蚬こ趟幤贰L(zhǎng)激素

現(xiàn)可利用基因工程方法，將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)氪竽c桿菌中，使其生產(chǎn)生長(zhǎng)激素。人們從450L大腸桿菌培養(yǎng)液中提取的生長(zhǎng)激素，相當(dāng)于6萬具尸體的全部產(chǎn)量。

舉例3：第127頁(yè)/共158頁(yè)其它基因工程藥物人造血液、白細(xì)胞介素、乙肝疫苗等通過基因工程實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，均為解除人類的病苦，提高人類的健康水平發(fā)揮了重大的作用。人造血液及其生產(chǎn)第128頁(yè)/共158頁(yè)基因診斷：

也稱為DNA診斷或基因探針技術(shù)，即在DNA水平分析檢測(cè)某一基因，從而對(duì)特定的疾病進(jìn)行診斷。2）基因診斷第129頁(yè)/共158頁(yè)原理：利用DNA分子雜交原理；基因探針技術(shù)：探針制備：放射性同位素(如32P)、熒光分子

等標(biāo)記的DNA分子；基因探針：

基因探針就是一段與目的基因或DNA互補(bǔ)的特異核苷酸序列。它包括整個(gè)基因，或基因的一部分；可以是DNA本身，也可以是由之轉(zhuǎn)錄而來的RNA。第130頁(yè)/共158頁(yè)基因診斷技術(shù)在什么方面發(fā)展迅速？

在診斷遺傳性疾病方面發(fā)展迅速。目前已經(jīng)可以對(duì)幾十種遺傳病進(jìn)行產(chǎn)前診斷。1）β-珠蛋白的DNA探針→鐮刀狀細(xì)胞貧血癥

2）苯丙氨酸羧化酶基因探針→苯丙酮尿癥

3）白血病患者細(xì)胞中分離出的癌基因制備的

DNA探針→白血病舉例第131頁(yè)/共158頁(yè)基因治療：

是指是把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，達(dá)到治療疾病的目的。3）基因治療體細(xì)胞基因治療：廣泛使用。對(duì)象：基因變異或基因缺失的細(xì)胞。將有治療功能的基因轉(zhuǎn)入患者的某一特定組織中生殖細(xì)胞基因治療：因能引起遺傳改變而受到限制。當(dāng)代----下一代，一旦出問題，造成嚴(yán)重后果。美國(guó)85年規(guī)定基因治療僅限于體細(xì)胞第132頁(yè)/共158頁(yè)

患半乳糖血癥的患者，由于細(xì)胞內(nèi)半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶基因缺陷而缺少半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶，使過多的半乳糖在體內(nèi)積聚，引起肝、腦等功能受損。

1971年，美國(guó)科學(xué)家在體外做了試驗(yàn)，用帶有半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶基因的噬菌體侵染患者的離體組織細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些組織細(xì)胞能夠利用半乳糖了。這表明，用基因替換的方法治療這種遺傳病是可能的。舉例第133頁(yè)/共158頁(yè)SCID的基因工程治療重癥聯(lián)合免疫缺陷（SCID）患者缺乏正常的人體免疫功能，只要稍被細(xì)菌或者病毒感染，就會(huì)發(fā)病死亡。這個(gè)病的機(jī)理是細(xì)胞的一個(gè)常染色體上編碼腺苷酸脫氨酶（簡(jiǎn)稱ADA）的基因（ada）發(fā)生了突變?？梢酝ㄟ^基因工程的方法治療。SCID患者生存在無菌環(huán)境中第134頁(yè)/共158頁(yè)基因治療SCID的過程第135頁(yè)/共158頁(yè)基因工程在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用：1）高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具優(yōu)良品質(zhì)的品種用基因工程的方法可以改善糧食作物的蛋白質(zhì)含量?！跋蛉湛埂敝仓旮吖夂献饔没蜣D(zhuǎn)入普通雜交水稻—產(chǎn)量可能提高20%大豆蛋白基因轉(zhuǎn)入水稻、小麥---高蛋白水稻、小麥（三）基因工程與農(nóng)牧業(yè)、食品工業(yè)第136頁(yè)/共158頁(yè)2）抗逆性品種將細(xì)菌的抗蟲、抗病毒、抗除草劑、抗鹽堿、抗干旱、抗高溫等抗性基因轉(zhuǎn)移到作物體內(nèi)，將從根本上改變作物的特性。如轉(zhuǎn)基因抗蟲棉。第137頁(yè)/共158頁(yè)轉(zhuǎn)魚抗寒基因

的番茄1、哈師大生物系研制2、美洲擬蝶魚抗寒基因3、植株致死溫度下降2度，Vc含量高15.5%，產(chǎn)量增11%第138頁(yè)/共158頁(yè)轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒土傳、細(xì)菌性病害葉片青干且不易脫落第139頁(yè)/共158頁(yè)抗蟲棉普通棉科學(xué)家從蘇云金芽孢桿菌中提取出毒蛋白基因，并成功的導(dǎo)入棉細(xì)胞內(nèi)使之合成毒蛋白。特異性地毒殺棉鈴蟲及鱗翅目的一些其它害蟲

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繁殖具有抗病能力、高產(chǎn)仔率、高產(chǎn)奶率和高質(zhì)量的皮毛等優(yōu)良品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。該過程的重要步驟是通過感染或顯微注射技術(shù)將重組DNA轉(zhuǎn)移到動(dòng)物受精卵中。人的干擾素基因、抗凝血因子基因、胰島素基因轉(zhuǎn)入奶牛---相當(dāng)于生產(chǎn)工廠，可持久使用。基因工程在畜牧養(yǎng)殖業(yè)上的應(yīng)用主要是什么？基因工程在畜牧業(yè)上的應(yīng)用第141頁(yè)/共158頁(yè)用口徑為1μm的DNA注射器，將大量的目的基因片段注入到受精卵的核內(nèi)，然后把經(jīng)過注射的受精卵移植到另一只雌性動(dòng)物的子宮內(nèi)，使受精卵發(fā)育為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。什么叫顯微注射技術(shù)？第142頁(yè)/共158頁(yè)將大鼠的生長(zhǎng)激素基因注射到小鼠受精卵中，得到的“超級(jí)鼠”。轉(zhuǎn)基因鼠比與它同胎所生的小鼠生長(zhǎng)速度快兩到三倍，體積大一倍這