页数：40页文件大小：1.44 MB来源： 动物遗传学ppt课件
本课件讲解遗传工程，先界定其概念与技术范畴，再介绍动物细胞培养、细胞融合、核移植与胚胎工程技术，随后讲解目的基因获取、载体构建与转化筛选的基因工程流程及常用工具酶，并说明转基因动物的制备与应用。
第九章 遗传工程
第一节 遗传工程的概念
第二节 动物细胞工程
一、细胞融合
1、细胞融合：也称体细胞杂交，是一种在同种或不同物种体细胞间，在融合剂存在的条件下，自然的或人工的细胞水平的杂交过程，获得的杂种细胞具有双亲的遗传属性。2、细胞融合过程：两个细胞紧密接触→细胞膜合并→细胞间出现通道或细胞桥→细胞桥数增加扩大通道面积→两细胞融合为一体。
二、动物克隆技术
植物体几乎所有的体细胞都能在体外培养成新
植物体几乎所有的体细胞都能在体外培养成新的完整植株，单个性细胞（如花粉和未受精的子房培养）也能未经两性结合而发育成新植株。动物克隆技术的发展经历从胚胎细胞的克隆到体细胞克隆的过程。胚胎细胞克隆是指将胚胎细胞核移植到去核的卵母细胞中，由于胚胎细胞的全能性，它比较容易经培养和移植获得基因相同的个体。由于该技术产生的新个体并非是亲代的自我复制，而是等同于多生了几个双胞胎，并未引起世人注意。体细胞克隆可达到亲代个体的自我复制。
□核移植技术动物克隆技术并不是象植物那样
□核移植技术动物克隆技术并不是象植物那样从体细胞直接发育成新的个体，而是要将供体复制对象的细胞核转入到去掉细胞核的卵细胞中才能实现。由于体细胞包含有全部的遗传信息，从体细胞获得完整的动物个体是完全可行的。动物体细胞是高度分化的细胞，克隆羊“多莉”的诞生说明动物体细胞也具有全能性，因此它是真正意义上的动物克隆。
动物克隆的基本过程以克隆羊为例
动物克隆的基本过程以克隆羊为例，动物克隆的基本过程如下图
1．动物资源的种质保存包括地球上频危动物
1．动物资源的种质保存包括地球上频危动物的挽救等。2．生产移植器官，培育优良品种，与转基因技术相结合研制生物反应器生产基因药物。3．克隆人。是全世界注目的焦点，有人设计了克隆人的技术路线□动物克隆的应用：
动物克隆的危险性
□动物克隆的危险性：1．克隆动物已出现广泛的免疫缺陷或早期夭亡。2．克隆动物过程中也极有可能产生遗传性的变异（无性系变异），这在植物的克隆中已广泛得到研究和验证，会发生染色体变异，基因组DNA扩增和某些转位因子的激活。3．克隆人不但面临社会、家庭伦理道德问题，也将面临健康安全问题。
第三节 基因工程
一、目的基因的获得
3、PCR法
PCR原理：本页以图示为主，配合课件原图展示相关结构或过程，建议对照图片理解其形态特征与要点。
PCR原理（续）：本页以图示为主，配合课件原图展示相关结构或过程，建议对照图片理解其形态特征与要点。
二、工具酶、载体和宿主：本页以图示为主，配合课件原图展示相关结构或过程，建议对照图片理解其形态特征与要点。
工具酶A. 剪切酶类有目的有选择的把目的
工具酶A. 剪切酶类有目的有选择的把目的片段切开B. 连接酶类将目的片段和载体相连C. 其他工具酶修饰, 加工等作用
限制性内切酶II及其产生的3种不同末端5
限制性内切酶II及其产生的3种不同末端5'突出的粘性末端3'突出的粘性末端平末端EcoR IEcoR VPst IPPPPPP
同切酶和同粘酶
同切酶和同粘酶同切酶:识别相同的位点, 但生成不同的末端.同粘酶:识别不同的位点, 但产生相同的粘性末端
限制酶的识别序列与切割位点
Sma I5´... C C C^G G G ... 3´3´... G G G^C C C ... 5´Xma I5´... C ^ C CG G G ... 3´3´... G G GC C ^ C ... 5´同切酶BamH I5´... G^G A T C C ... 3´3´... C C T A G^G ... 5´Bgl II5´... A^G A T C T ... 3´3´... T C T A G^A ... 5´同粘酶Sau3A5´... ^G A T C ... 3´3´... C T A G^ ... 5´
连接酶及其对底物的要求
连接酶及其对底物的要求:T4 Ligase, Ecoli Ligase底物:自由5’末端和自由3’末端, 5’末端带磷酸基团反应条件：Mg++，ATP存在
聚合酶(polymerase)
聚合酶(polymerase): DNA聚合酶I, klenow片段, Taq, Pfu, 末端转移酶外切核酸酶(exonuclease): exo III, S1核酸酶, DNase I脱磷酸酶(dephosphatase): 碱性磷酸酯酶CIP磷酸化酶,激酶(kinase)逆转录酶(reverse transcriptase)RNase H, RNase A甲基化酶(methylase)其它工具酶
载体及其构成基本要素
常用载体质粒(plasmid)，粘粒
常用载体质粒(plasmid)，粘粒(cosmid)，噬菌体，噬粒(phagemid), 病毒，PAC，YAC，BAC特殊用途的载体表达型载体，分泌型载体，穿梭载体
繁殖快, 易于培养, 能够快速得到产物
常用宿主大肠杆菌
常用宿主大肠杆菌: 繁殖快, 易培养, 易分离产物噬菌体: 转化效率高, 易于保存酵母: 繁殖最快的真核生物, 适于有蛋白质加工的基因表达
常用宿主大肠杆菌 相关配图：本页以图示为主，配合课件原图展示相关结构或过程，建议对照图片理解其形态特征与要点。
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三、转基因技术的应用：本页以图示为主，配合课件原图展示相关结构或过程，建议对照图片理解其形态特征与要点。
基因工程技术的应用
利用基因工程技术不但能得到大量的具有特殊功能的基因。而且可以让这些特殊功能的基因生产出具有特殊功能的蛋白质药物，这是目前基因工程领域中最活跃最有成果和极富商业价值的领域之一，究其原因：（1）蛋白质和多肽是基因表达的直接产物，可用重组DNA技术进行研究和生产。（2）具有生物活性的蛋白和多肽是珍稀而具有很高医疗价值的药物，用常规分离的方法很难制取。一、利用微生物基因工程生产重组基因工程药物
目前有几十种基因工程药物，常用的有
目前有几十种基因工程药物，常用的有：干扰素、白细胞介素、乙肝疫苗、人胰岛素和人生长激素等。人类最早的商业化基因工程药物是人胰岛素和人生长激素，于80年代初投放市场，用大肠杆菌来生产，是基因工程发展的里程碑。
□胰岛素是治疗糖尿病的重要药物
□胰岛素是治疗糖尿病的重要药物，之前从猪或牛的胰腺中提取分离，含量少而且会有毒素。□人生长激素是治疗侏儒症，青少年增高和促进创伤组织修复的药物，生长激素具有种属特异性，从动物脑组织来源的生长激素不能用于人类，之前只能从刚死亡的人大脑垂体中分离纯化，来源极有限；而且发现长期应用会对人类有毒副作用。
该方法用于合成人胰岛素19-15：本页以图示为主，配合课件原图展示相关结构或过程，建议对照图片理解其形态特征与要点。
二、用真核细胞表达和生产基因工程药物虽然
二、用真核细胞表达和生产基因工程药物虽然用大肠杆菌细胞表达基因工程药具有许多优点，如成本低等，但由于原核系统表达的真核基因蛋白有时缺乏生物活性，其原因由于原核生物缺乏合适的转译后修饰机制。因此用真核细胞表达和生产基因工程药物已受到重视。□真核细胞反应器：外源基因在合适的载体带动下转染进入体外培养的哺乳动物细胞，昆虫细胞或酵母细胞，通过大规模培养细胞表达外源基因。
几种重要的基因工程药物已可用真核细胞反应
几种重要的基因工程药物已可用真核细胞反应器完成治疗癌症抗病毒预防病毒性肝炎治疗血友病治疗贫血症治疗心脏病促生长，增强免疫功能酵母菌酵母菌哺乳动物细胞哺乳动物细胞哺乳动物细胞昆虫细胞α干扰素乙肝疫苗集落刺激因子红细胞生成素组织溶纤酶原激活剂人生长激素应用细胞名称
四、转基因生物反应器□定义
四、转基因生物反应器□定义：将目的基因导入动物体内形成转基因生物，由于基因表达，可以从转基因动物的特定组织或器官（乳汁、血液等）获得目的基因产物。使转基因动物象一个活的发酵罐一样来生产目的基因的产物。□步骤（图）：采用上述方法获得的转基因羊，可从羊奶中提取出治疗心脏病的药物tPA（组织溶解酶原激活剂）。
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