第十三章基因工程与基因重组owerointreppt课件(1).ppt

基因工程是一门通过人为手段对生物遗传物质进行操作的技术，旨在改变生物的遗传特性。这一技术在医学、农业、工业等领域具有广泛的应用。基因重组是指基因在生物体内部进行重新组合，导致遗传信息的改变，而基因工程则是在体外对DNA进行切割、连接和重组，之后再把重组的DNA引入到宿主细胞中，实现基因的转移和表达。 在自然界中，基因重组可以通过转化、转导和转位三种方式进行。转化是指细菌摄取外源DNA片段并整合到自身基因组中，而转导涉及病毒或噬菌体作为载体介导基因在细菌间的转移。转位是指基因从一个位置移动到基因组的另一个位置。基因工程的核心操作包括分离、切割、连接和转化。 在基因工程中，载体和目的基因是重组DNA构建的两个基本组件。载体是能够复制并将遗传信息传递给下一代的DNA分子，如质粒、λ噬菌体和M13噬菌体等。目的基因则是指含有特定遗传信息的DNA片段，可以来源于染色体DNA、mRNA、人工合成或基因文库。 限制性内切酶在基因工程中扮演着至关重要的角色，它能识别特定的DNA序列并将其切割。根据切割后DNA末端的类型，可分为平端切口和粘端切口，这些切口可以通过DNA连接酶连接，形成重组DNA分子。在没有共同酶切点的情况下，可以采用尾接法。 转化过程涉及重组载体进入宿主细胞，常用方法包括氯化钙处理大肠杆菌以增强其细胞膜的通透性，让重组质粒进入菌体。筛选与鉴定重组体是基因工程的重要步骤，涉及表型筛选、DNA限制酶切图谱分析以及核酸杂交等技术。 随着基因工程的发展，基因表达体系已从第一代发展至第四代，以解决原核生物体系与高等动物体系在转录和翻译系统上的差异。基因工程的成功应用依赖于对生命科学基础原理的深刻理解，以及对技术操作原则的熟练掌握。