转基因生物和基因打靶 转基因动物 转基因植物 基因打靶.

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1 转基因生物和基因打靶 转基因动物 转基因植物 基因打靶

2 转基因动物(transgenic animal)
用人工方法将外源基因导入或整合到基因组内，并能稳定传代的一类动物 特点 分子及细胞水平操作，组织及动物整体水平表达

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4 基本原理 目的基因 显微注射 受精卵或胚胎细胞 整合 植入输卵管
目的基因 显微注射 受精卵或胚胎细胞 整合 植入输卵管 外源基因：顺式作用元件 结构基因 报告基因(report gene) 融合基因

5 基本方法 显微注射法 胚胎干细胞法(embryonic stem cells,ES细胞) 逆转录病毒感染法 精子载体法
转基因动物中外源基因的检测 染色体及基因水平：斑点杂交、Southern杂交、PCR 转录水平：Northern杂交 蛋白质水平：Western印迹

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13 转基因动物的应用 基因特异表达的研究 发现基因的新功能 发现新基因 建立基因表达、调控的动物模型 建立人类疾病的动物模型等

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17 转基因植物(transgenic plant)
基本方法 获得目的基因 受体细胞培养：如植物愈伤组织等 目的基因导入受体细胞 培养转化细胞 筛选、培植、鉴定 农杆菌介导的基因转移： 冠瘿瘤 Ti质粒(tumor-in-ducing plasmid) 转移DNA(transfer DNA,T-DNA)

18 转基因植物在医学上的应用 生产药用蛋白 生产新的疫苗等 转基因植物的安全性探讨

19 基因打靶(gene targeting) 通过DNA定点同源重组，改变基因组中的某一特定基因，在生物活体内研究该基因的功能。
基因敲除(gene knockout)：定向敲除 基因敲入(gene knockin)：定向替代

20 基因打靶的必备条件 胚胎干细胞(ES细胞) 打靶载体 能在体外培养，保留发育的全能性 Neo（新霉素）阳性筛选标志
HSV-tk阴性筛选标志：单纯疱疹病毒(herpes simplex virus) 胸腺嘧啶激酶(thymidine kinase)

21 基因敲除的基本程序 打靶载体的构建 打靶载体导入ES细胞：重组置换 基因敲除ES细胞注射入胚泡 胚泡植入假孕小鼠的子宫中 嵌合体的杂交育种

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23 基因打靶在医学中的应用 基因打靶与遗传病 基因打靶与肿瘤的研究 基因打靶与生物制药

24 第十四章 基因与疾病 基因结构异常的分子机制 基因结构变异与异常血红蛋白病 基因结构变异与地中海贫血 基因结构变异与血友病甲
基因结构变异与血友病乙

25 基因结构异常的分子机制 DNA一级结构变异的分子机制 自发突变；诱发突变 诱变因素：诱变剂 碱基和核苷类似物：5-氟尿嘧啶；6-巯基嘌呤
烷化剂：氮芥、环磷酰胺；活性烷基 抗生素类：放线菌素D 染色剂：吖啶黄 亚硝酸盐 电离辐射和紫外线照射

26 诱变剂的作用机制 碱基类似物诱发突变 改变DNA的化学结构 结合到DNA上诱发移码突变：如吖啶类 紫外线及其它射线引起的DNA分子的变化
取代天然化合物，引起配对错误，如5-嗅尿嘧啶使A-T变G-C 改变DNA的化学结构 亚硝酸盐（HNO2），氧化脱氨 结合到DNA上诱发移码突变：如吖啶类 紫外线及其它射线引起的DNA分子的变化

27 突变类型及其遗传效应 突变类型 突变的遗传效应：改变了DNA的碱基排列顺序 点突变：转换，颠换；缺失；插入；倒位
遗传密码的改变：错义突变；无义突变；同义突变；移码突变 对mRNA剪接的影响 蛋白质肽链中的片段缺失

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35 基因结构变异与异常血红蛋白病 血红蛋白(Hb)变异的分子基础 单个碱基替代 密码子的缺失与嵌入 移码突变 终止密码突变 融合基因

36 不稳定血红蛋白病 成因 结果：血红素脱下，排出；珠蛋白，亨氏小体，溶血性贫血 与血红素接触的氨基酸发生了置换：疏水的“血红素口袋”
在α-螺旋上的氨基酸发生了替代 α1β1接触面上的氨基酸发生置换 氨基酸缺失 结果：血红素脱下，排出；珠蛋白，亨氏小体，溶血性贫血

37 血红蛋白M病 伴有红细胞增多症的异常血红蛋白病 高铁血红蛋白（Hb M）：珠蛋白点突变，His被Tyr取代，氧亲和力下降，紫绀
位于α1β2接触面上的氨基酸发生取代 位于珠蛋白肽链羧基端的氨基酸间不能形成盐桥 氨基酸取代影响β链与2 ,3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG)的结合 “血红素口袋”四周的氨基酸被取代

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44 基因结构变异与地中海贫血 地中海贫血：珠蛋白肽链合成受到抑制所引起的溶血性贫血 α-地中海贫血： α链的合成受到抑制
α-珠蛋白基因家族： α类： α和ζ；β类：β、γ、δ和ε α-地中海贫血的分子基础

45 β-地中海贫血 原因：β链的合成明显减少或完全不能合成 突变对基因表达的影响： 转录水平降低 RNA剪接异常 翻译缺陷 RNA修饰缺陷
生成不稳定的β珠蛋白 基因缺失引起的β0-地中海贫血

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50 基因结构变异与血友病甲 “经典”血友病：X染色体连锁，自发性出血 病因：因子Ⅷ活性缺乏，因子Ⅷ基因的缺陷 基因缺失 插入突变 点突变
基因重排

51 基因结构变异与血友病乙 性连锁遗传性出血性疾病，因子Ⅸ缺乏 因子Ⅸ基因缺陷 基因缺失 基因插入 RNA剪接部位突变 无义突变 错义突变