基因定点突变技术 ppt课件
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《基因突变》PPT课件
为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？
镰刀型细胞贫血症病因的图解
DNA mRNA
GAA 突变 CTT
GAA
GTA CAT
_根__本__原因
GUA
氨基酸 谷氨酸
缬氨酸 _直__接__原因
蛋白质 正常
异常
镰刀型细胞贫血症病因:
思考
DNA中碱基对的替换可以引起DNA结构的改变,从而引起生物性状 的改变。那么如果发生碱基对的增添或缺失，是否也可能引起生物性 状的改变呢?
神奇的太空育种
太空椒
普通青椒
分析以下情况是减少哪种因素诱发基因突 变的可能，从而防止细胞发生突变？
夏季涂抹防晒霜 青少年少上网，少用手机
物理因素 物理因素
不喝反复烧开的水（含亚硝酸盐）化学因素
少吃烧烤和油炸食品
化学因素
接种乙肝疫苗
生物因素
基因突变的类型
A、自发突变:自然发生的突变
如:正常绵羊突变产生 短腿安康羊
• 是生物变异的根本来源，是生物的进化的原材料。
原基因 突变
新基因（等位基因）
基因型（改变）
表现型（改变）
引发生物变异
不同生物的可遗传变异来源： 病毒—— 基因突变
原核生物—— 基因突变
真核生物——
基因突变、基因重组、 染色体变异
精典例题
1、人类能遗传给后代的基因突变常发生在
A.减数第一次分裂
B.四分体时期
4、某自花传粉植物连续几代开红花，一
次开出一朵白花，白花的后代全开白花，
其原因是（）
A
A．基因突变 C．基因分离
B．基因重组 D．环境影响
5、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患
者,其父母正常，请判断这人性状最可能是（）
镰刀型细胞贫血症病因的图解
DNA mRNA
GAA 突变 CTT
GAA
GTA CAT
_根__本__原因
GUA
氨基酸 谷氨酸
缬氨酸 _直__接__原因
蛋白质 正常
异常
镰刀型细胞贫血症病因:
思考
DNA中碱基对的替换可以引起DNA结构的改变,从而引起生物性状 的改变。那么如果发生碱基对的增添或缺失，是否也可能引起生物性 状的改变呢?
神奇的太空育种
太空椒
普通青椒
分析以下情况是减少哪种因素诱发基因突 变的可能，从而防止细胞发生突变？
夏季涂抹防晒霜 青少年少上网，少用手机
物理因素 物理因素
不喝反复烧开的水（含亚硝酸盐）化学因素
少吃烧烤和油炸食品
化学因素
接种乙肝疫苗
生物因素
基因突变的类型
A、自发突变:自然发生的突变
如:正常绵羊突变产生 短腿安康羊
• 是生物变异的根本来源，是生物的进化的原材料。
原基因 突变
新基因（等位基因）
基因型（改变）
表现型（改变）
引发生物变异
不同生物的可遗传变异来源： 病毒—— 基因突变
原核生物—— 基因突变
真核生物——
基因突变、基因重组、 染色体变异
精典例题
1、人类能遗传给后代的基因突变常发生在
A.减数第一次分裂
B.四分体时期
4、某自花传粉植物连续几代开红花，一
次开出一朵白花，白花的后代全开白花，
其原因是（）
A
A．基因突变 C．基因分离
B．基因重组 D．环境影响
5、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患
者,其父母正常，请判断这人性状最可能是（）
《基因突变 》课件
由多个基因的变异和环境因素共同作用引起的疾病
详细描述
多基因遗传病是由多个基因的变异和环境因素共同作用引起的，如糖尿病、高 血压、哮喘和抑郁症等。这些疾病的发病风险受遗传和环境因素的影响，因此 需要综合考虑多个因素进行预防和治疗。
突变与肿瘤
总结词
基因突变与肿瘤发生和发展密切相关
详细描述
肿瘤是由细胞异常增生形成的，而这种异常增生往往与基因突变有关。基因突变可以促进细胞分裂、抑制细胞凋 亡和增强细胞迁移等，从而导致肿瘤的发生和发展。研究基因突变在肿瘤中的作用可以为肿瘤的诊断、治疗和预 后提供重要的依据。
复、缺失等。
基因突变的发生频率
基因突变的发生频率非常低，大约为 10^-8~10^-10次/碱基/复制。
基因突变通常是不利的，但也有一些 突变是有益的，如某些疾病抗性的出 现。
在某些情况下，如辐射、化学物质暴 露等，基因突变的频率可能会增加。
02
基因突变的来源
内部因素
01
02
03
DNA复制错误
《基因突变》PPT课件
目录 CONTENT
• 基因突变概述 • 基因突变的来源 • 基因突变与疾病 • 基因突变的检测与预防 • 基因突变研究展望
01
基因突变概述
基变 化，通常是由DNA的复制、转 录或修复过程中出现的错误所引
起的。
基因突变可以发生在体细胞或生 殖细胞中，并可遗传给后代。
04
基因突变的检测与预防
基因突变的检测方法
基因测序
通过全基因组或目标区域测序， 检测基因序列的变异位点。
荧光原位杂交
利用荧光标记的DNA探针，对染 色体进行杂交，检测基因拷贝数
变异。
单基因遗传病筛查
详细描述
多基因遗传病是由多个基因的变异和环境因素共同作用引起的，如糖尿病、高 血压、哮喘和抑郁症等。这些疾病的发病风险受遗传和环境因素的影响，因此 需要综合考虑多个因素进行预防和治疗。
突变与肿瘤
总结词
基因突变与肿瘤发生和发展密切相关
详细描述
肿瘤是由细胞异常增生形成的，而这种异常增生往往与基因突变有关。基因突变可以促进细胞分裂、抑制细胞凋 亡和增强细胞迁移等，从而导致肿瘤的发生和发展。研究基因突变在肿瘤中的作用可以为肿瘤的诊断、治疗和预 后提供重要的依据。
复、缺失等。
基因突变的发生频率
基因突变的发生频率非常低，大约为 10^-8~10^-10次/碱基/复制。
基因突变通常是不利的，但也有一些 突变是有益的，如某些疾病抗性的出 现。
在某些情况下，如辐射、化学物质暴 露等，基因突变的频率可能会增加。
02
基因突变的来源
内部因素
01
02
03
DNA复制错误
《基因突变》PPT课件
目录 CONTENT
• 基因突变概述 • 基因突变的来源 • 基因突变与疾病 • 基因突变的检测与预防 • 基因突变研究展望
01
基因突变概述
基变 化，通常是由DNA的复制、转 录或修复过程中出现的错误所引
起的。
基因突变可以发生在体细胞或生 殖细胞中，并可遗传给后代。
04
基因突变的检测与预防
基因突变的检测方法
基因测序
通过全基因组或目标区域测序， 检测基因序列的变异位点。
荧光原位杂交
利用荧光标记的DNA探针，对染 色体进行杂交，检测基因拷贝数
变异。
单基因遗传病筛查
《遗传学基因突变》PPT课件
（3）无义突变（nonsense mutation）编码区的单 碱基突变导致终止密码子(UAG/UGA/UAA)的形成, 使 mRNA的翻译提前终止, 形成不完全的肽链.
表 21-2 点突变的类型(以 Tyr 的密码子为例)
无义突变 DNA TAC→TAA , TAG
↓↓↓↓
RNA UAC UAA UAG ↓↓↓↓ aa Tyr Och Amb
（三）基因突变的时期
1.体细胞突变（ somatic mutation ）
一个祖先细胞由无性繁殖而产生的相同细胞群体叫 做一个克隆（clone) 。
体细胞突变常形成一个“突变体区”，体细胞突变 发生愈早， “突变体区”愈大。
体细胞突变不能遗传给后代，可通过有性途径传递。
（3）嵌合剂的致突变作用：
吖啶类染料: 吖啶橙、吖啶黄素、原黄素等碱基对的类 似物
可嵌入到DNA双链或单链的碱基对之间，能引起单个碱 基对的插入或缺失，造成移码突变。
原黄素
吖啶橙
(a) 增加碱基
插入剂分子
模板链 5’ ATCAG TTACT3’ 新合成链 3’TAGTC G AATGA5’
AT GT C TACAG
AT GGC TACCG
AT GCC TACAG
（2）脱氨基(deamination)：C脱氨基变成U；A 脱氨基变成H，造成转换。
NH2
O
H
H
H
N
N
Deamination
HNO
HNO
Cytosine
Uracil
Fig. 21- Deamination of cytosine to uracil.
诱发突变（induced mutaion） ：有机体暴露在诱 变剂中引起的遗传物质改变。
表 21-2 点突变的类型(以 Tyr 的密码子为例)
无义突变 DNA TAC→TAA , TAG
↓↓↓↓
RNA UAC UAA UAG ↓↓↓↓ aa Tyr Och Amb
（三）基因突变的时期
1.体细胞突变（ somatic mutation ）
一个祖先细胞由无性繁殖而产生的相同细胞群体叫 做一个克隆（clone) 。
体细胞突变常形成一个“突变体区”，体细胞突变 发生愈早， “突变体区”愈大。
体细胞突变不能遗传给后代，可通过有性途径传递。
（3）嵌合剂的致突变作用：
吖啶类染料: 吖啶橙、吖啶黄素、原黄素等碱基对的类 似物
可嵌入到DNA双链或单链的碱基对之间，能引起单个碱 基对的插入或缺失，造成移码突变。
原黄素
吖啶橙
(a) 增加碱基
插入剂分子
模板链 5’ ATCAG TTACT3’ 新合成链 3’TAGTC G AATGA5’
AT GT C TACAG
AT GGC TACCG
AT GCC TACAG
（2）脱氨基(deamination)：C脱氨基变成U；A 脱氨基变成H，造成转换。
NH2
O
H
H
H
N
N
Deamination
HNO
HNO
Cytosine
Uracil
Fig. 21- Deamination of cytosine to uracil.
诱发突变（induced mutaion） ：有机体暴露在诱 变剂中引起的遗传物质改变。
基因定点突变
在最初所建立的 PCR 方法中 就可看出只要引物带有错配碱 基，便可使 PCR 产物的末端 引入突变。但是诱变部位并不 总在 DNA 片段的末端，有 时也希望对靶 DNA 的中间 部分进行诱变。 目前采用重组 PCR 进行定位 诱变，可以在 DNA 片段的 任意部位产生定位突变。
PCR介导的定点突变
人工合成 具有突变 序列的 DNA片段
野生型基因
盒式诱变
应用：SOD酶化学修饰研究：
天然的SOD 稳定性较差，具有免疫原性，功能相 对单一，而限制了其应用，化学修饰可以增强酶稳 定性，降低免疫原性。 2003 年，赵数进，尹亮等用相对分子量为 2000~20000的PEG 修饰SOD，发现相对分 子量为6000 的PEG 修饰效果好 1986 年，袁勤生等用高碘酸钠氧化右旋糖酐成 二醛修饰SOD, 实验表明，修饰酶不仅完全保留了 天然酶的活性，而且在耐热性、耐酸性，抗胃蛋白 酶水解的能力等方面明显优于天然酶。
结果
定点突变后3个质粒测序结果及突变前后序 列对比3个质粒的测序结果有2种，分别和文 献的Cu，Zn-SOD序列对比： 其中1个质粒测序结果和Cu,Zn-SOD基因 序列完全一致，说明突变未成功； 另外2个质粒分别有2个碱基和Cu,Zn-SOD 因序列不同，也就是Cys的密码子TGC变成 了Ala的密码子GCC，其他序列与Cu，ZnSOD基因一致，符合预期要求。
PCR定点突变
整个反应体系为50μl，其中含无菌去离 子水41μl，10×Pfu Polymerase Buffer(含Mg2+)5μl，20μmol／L P1、 P2引物各1μl，pESOD质粒1μl(约 100ng)，Pfu DNA聚合酶1μl(5U)；反应 条件为：94℃预变性3min；然后94℃变性 1min，65℃ 30s，72℃延伸7min，25个 循环；最后72℃延伸7min，4℃保存。
PCR介导的定点突变
人工合成 具有突变 序列的 DNA片段
野生型基因
盒式诱变
应用：SOD酶化学修饰研究：
天然的SOD 稳定性较差，具有免疫原性，功能相 对单一，而限制了其应用，化学修饰可以增强酶稳 定性，降低免疫原性。 2003 年，赵数进，尹亮等用相对分子量为 2000~20000的PEG 修饰SOD，发现相对分 子量为6000 的PEG 修饰效果好 1986 年，袁勤生等用高碘酸钠氧化右旋糖酐成 二醛修饰SOD, 实验表明，修饰酶不仅完全保留了 天然酶的活性，而且在耐热性、耐酸性，抗胃蛋白 酶水解的能力等方面明显优于天然酶。
结果
定点突变后3个质粒测序结果及突变前后序 列对比3个质粒的测序结果有2种，分别和文 献的Cu，Zn-SOD序列对比： 其中1个质粒测序结果和Cu,Zn-SOD基因 序列完全一致，说明突变未成功； 另外2个质粒分别有2个碱基和Cu,Zn-SOD 因序列不同，也就是Cys的密码子TGC变成 了Ala的密码子GCC，其他序列与Cu，ZnSOD基因一致，符合预期要求。
PCR定点突变
整个反应体系为50μl，其中含无菌去离 子水41μl，10×Pfu Polymerase Buffer(含Mg2+)5μl，20μmol／L P1、 P2引物各1μl，pESOD质粒1μl(约 100ng)，Pfu DNA聚合酶1μl(5U)；反应 条件为：94℃预变性3min；然后94℃变性 1min，65℃ 30s，72℃延伸7min，25个 循环；最后72℃延伸7min，4℃保存。
《基因的定点突变》课件
基因定点突变技术是基因工程技 术的重要组成部分，广泛应用于 生物医学、农业、工业等领域。
基因定点突变的意义
基因定点突变有助于深入了解基因的 结构和功能，揭示生命活动的本质和 规律。
通过基因定点突变技术，可以实现对 特定基因的精确调控，为疾病治疗、 新药研发、生物育种等领域提供有力 支持。
基因定点突变的分类
筛选方法包括抗生素筛选、PCR鉴定 等，根据实验需求选择合适的方法。
04 基因定点突变的实验结果分析
突变基因的鉴定
01
02
03
突变基因的识别
通过DNA测序技术，对突 变基因进行精确的识别和 定位。
突变类型的分类
根据突变碱基的数量，将 突变基因分为点突变、插 入和删除突变等类型。
突变位点的统计
统计突变位点的分布和频 率，分析突变热点和区域 。
根据突变的方式，基因定点突变可分为碱基替换突变和插入/ 缺失突变。
根据突变的目的，基因定点突变可分为正向突变和反向突变 。正向突变是指将野生型基因突变为功能变异型基因，而反 向突变是指将功能变异型基因突变为野生型基因。
02 基因定点突变的方法
逆转录酶法
总结词
逆转录酶法是一种利用逆转录酶将RNA转化为cDNA的方法，适用于基因的定 点突变。
03
引物长度一般在1530bp之间，以保证足够 的特异性。
04
引物设计还需考虑突变 后可能的遗传信息改变 ，如密码子改变等。
合成突变基因
在成功设计引物后， 需通过DNA合成仪 合成突变基因。
合成后的突变基因需 进行质量检测，确保 其准确性。
合成过程中需确保突 变位点的准确性，避 免其他位点的突变。
锌指核酸酶法
总结词
基因定点突变的意义
基因定点突变有助于深入了解基因的 结构和功能，揭示生命活动的本质和 规律。
通过基因定点突变技术，可以实现对 特定基因的精确调控，为疾病治疗、 新药研发、生物育种等领域提供有力 支持。
基因定点突变的分类
筛选方法包括抗生素筛选、PCR鉴定 等，根据实验需求选择合适的方法。
04 基因定点突变的实验结果分析
突变基因的鉴定
01
02
03
突变基因的识别
通过DNA测序技术，对突 变基因进行精确的识别和 定位。
突变类型的分类
根据突变碱基的数量，将 突变基因分为点突变、插 入和删除突变等类型。
突变位点的统计
统计突变位点的分布和频 率，分析突变热点和区域 。
根据突变的方式，基因定点突变可分为碱基替换突变和插入/ 缺失突变。
根据突变的目的，基因定点突变可分为正向突变和反向突变 。正向突变是指将野生型基因突变为功能变异型基因，而反 向突变是指将功能变异型基因突变为野生型基因。
02 基因定点突变的方法
逆转录酶法
总结词
逆转录酶法是一种利用逆转录酶将RNA转化为cDNA的方法，适用于基因的定 点突变。
03
引物长度一般在1530bp之间，以保证足够 的特异性。
04
引物设计还需考虑突变 后可能的遗传信息改变 ，如密码子改变等。
合成突变基因
在成功设计引物后， 需通过DNA合成仪 合成突变基因。
合成后的突变基因需 进行质量检测，确保 其准确性。
合成过程中需确保突 变位点的准确性，避 免其他位点的突变。
锌指核酸酶法
总结词
定点突变技术ppt课件
位点特异性突变的类型
• 寡核苷酸介导的基因突变指用含有突变碱
基的寡聚核苷酸片断作为引物，在聚合酶的作 用下启动DNA分子进行复制。
• 盒式突变是利用一段人工合成的含基因突变
序列的寡核苷酸片段，取代野生型基因中的相 应序列。
• PCR介导的基因突变
Kunkel 法
原理
在E. coli中
dUTP
dUMP
优点：几乎没有特殊限制，而且成功率高， 因此运用非常广泛
同时利用重叠延伸PCR机设可以对基因中 心区段进行取代、插入、缺失的突变
各种方法的比较
寡聚核苷酸介导的突变 盒式突变
PCR介导的突变
优 点
保真度高
缺 操作复杂 点 周期长
简单易行 突变效率高
合成多条引物成本 高 受到酶切位点的限 制
操作简单 突变成功率高
后续工作复杂 TapDNA聚合酶 保真性偏低
应用
• 一步反向PCR法 • Stratagen 公 司 的
Quickchange试剂盒
一种简便快速的定点突变的方法
• Stratagen 公 司 研 制 的 Quickchange 试 剂 盒,可以双链DNA质粒为模板,只需一对 引物，进行一次PCR,在1～2d内即可完 成点突变过程。
Oligo诱导突变的改进方法
• 武汉大学的叶林柏等人对Oligo诱导 突变方法进行了改进。2-3个核苷酸 替换的突变频率可达80%-85%，即使 是需要有道连续4个氨基酸缺失，突 变频率也高达40%－５０％。
原Kunkel 法
DNA聚合酶和T4 连接 酶同步加入 直ຫໍສະໝຸດ 用反应混合物转 染 转染效率：3个空斑
改进后的方法
分级退火，冰浴稳固异 源双链再加T4 连接酶 经酚-仿抽提后再进行 转染 转染效率：78个空斑
基因突变(优秀课)PPT课件
继续探究……
▪ 预习基因重组，用下列词语构建“生物变 异的分类”概念图
▪ 生物变异 不可遗传变异 基因突变 基因重组 可遗传变异 染色体变异 染色体结构变异 染色体数目变异
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
正
异
常
常
科学家并没有停止研究的步伐……
引起红细胞的形态变化最可能的原因是 什么？（从红细胞组成成分分析）
1949年，美国鲍林博士发现，患者 红细胞中血红蛋白异常，从而引起 红细胞变形，失去输氧功能。
思考：正常血红蛋白究竟出了什么问题？
1956年，英国科学家英格拉姆发现：
1
2
3
4
5
6
7
8
缬氨酸—组氨酸 —亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸
例题3
a1
下图中，基因A与a1a2a3之间的
D 关系，不能表现的是(
)A
a2
A. 基因突变是不定向的 B. 等位基因的出现是基因突变的结果
a3
C. 正常基因与致病基因可以转化
D. 图中基因的遗传遵循自由组合定律
小资料： H7N9型禽流感病毒是 一种新型病毒，研究显 示，它是东亚野鸟的禽 流感病毒和中国上海、 浙江、江苏鸡群中的禽 流感病毒重组的结果。
囊性纤维病是北美白种人 种常见的一种遗传病，患者汗 液中氯离子的浓度升高，支气 管被异常的黏液堵塞，多在幼 年时死于肺部感染。研究表明， 在大约70%的患者中，编码 CFTR蛋白的基因缺失3个碱基 对，导致CFTR蛋白在第508位 缺少苯丙氨酸，进而影响了 CFTR蛋白的功能。
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• 在最初所建立的PCR方法中就可看出只要引物带有错配碱 基便可使PCR产物的末端引入突变。但是诱变部分并不总 在DNA的中间部分进行诱变。
• 目前采用重组PCR进行定位诱变，可以在DNA片段的任意部 位产生定位突变。
重叠延伸的介导的突变
大引物诱导法
定位突变用途
• 定点突变法的应用不仅广泛用于基因工程技术领域，还可 用于农业培育抗虫、抗病的良种，用于医学矫正遗传病、 治疗癌症等病。
寡核苷酸定点突变基本原理
• 合成一段寡聚脱氧核糖核苷酸作为引物，使其与带有目的基因 完全互补。
• 合成的寡核苷酸引物除短的错配区外，与目的基因完全互补。 • 然后用DNA聚合酶使寡核苷酸引物延伸，完成单链DNA的复制。 • 由此产生的双链DNA，一条链为野生型亲代链，另一条为突变型
子代链。 • 将获得的双联分子通过转导入宿主细胞，并筛选出突变体其中
基因定点突变技术
定点突变
定点突变是指通过聚合酶链式反应（PCR）等方法向目的DNA片段 （可以是基因组，也可以是质粒）中引入所需变化（通常是表征 有利方向的变化），包括碱基的添加、删除、点突变等。定点突 变能迅速、高效的提高DNA所表达的目的蛋白的性状及表征，是基 因研究工作中一种非常有用的手段。
精品资料
定点突变的目的
• 基因定点的突变是指按照设计的要求，使基因的特定序列发生 插入、删除、置换和重排等变异。
• 体外定点突变技术是研究蛋白质结构和功能之间关系的有力工 具。
• 蛋白质的结构决定其功能，对某个已知基因的特定碱基进行定 点改变，缺失或者插入，可以改变对应的氨基酸序列和蛋白质 结构和功能，改造酶的不同活性或者动力学特性。
因修饰技术—盒式突变。
• 盒式突变：用一段人工合成具有突变序列的DNA片段，取代 野生型基因中的相应序列。
• 然而，并非所有变异区附近都能找到合适的限制位点，如 果不存在限制位点，就要用寡核苷酸指导的定位诱变引入 限制位点。
PCR介导的定点突变
• 定点突变技术的潜在应用领域很广，比如研究蛋白质相互 作用位点的结构、改造酶的不同活性或者动力学特性，改 造启动子或者DNA作用元件，引入新的酶切位点，提高蛋白 的抗原性或者是稳定性、活性、研究蛋白的晶体结构，以 及药物研发、基因治疗等等方面。
应用前景
• 不同于定点突变的是基于PCR的随机突变，通过改变PCR条件提高 PCR过程中的随机出错，这种方法适用于未知的蛋白质，作全局 性分析，所以有人称为饱和突变（saturation mutagenesis）。 不过这种方法由于没有目的性，分析操作相当繁琐，并且不会出 现一个位点2个以上碱基突变，因而应用上有局限性。定点突变 适用于蛋白结构已有初步了解的基因，比PCR随机突变更有目的 性，也更为精确，简单，同时改造基因更加“随心所欲”。由于 定点突变技术在蛋白质组学中有这非常广泛的应用前景，相信这 个技术在不远的将来还会有更大的改进和发展，也必将为更多人 熟悉应用。
在分子生物学和基因工程中的应用
探明未知序列的结构和功能的关系，如启动子诱变筛选，真 核的TATA盒保守序列确定。 载体构建：调控元件，强启动子，多接头。 研究基因调控序列，如AUG前加入ACC序列最佳。
定点突破的方法
• 寡核苷酸介导的基因突变指用含有突变碱基的寡聚核苷酸
片断作为引物，在聚合酶的作用下启动DNA分子进行复 制。
• 盒式突变是利用一段人工合成的含基因突变序列的寡核
苷酸片段，取代野生型基因中的相应序列。
• PCR介导的基因突变
寡核苷酸介导的定点突变
• 寡聚核苷酸定点诱 变技术是由加拿大 的生物化学家 ( michael smith )发明 的.
• 目前采用重组PCR进行定位诱变，可以在DNA片段的任意部 位产生定位突变。
重叠延伸的介导的突变
大引物诱导法
定位突变用途
• 定点突变法的应用不仅广泛用于基因工程技术领域，还可 用于农业培育抗虫、抗病的良种，用于医学矫正遗传病、 治疗癌症等病。
寡核苷酸定点突变基本原理
• 合成一段寡聚脱氧核糖核苷酸作为引物，使其与带有目的基因 完全互补。
• 合成的寡核苷酸引物除短的错配区外，与目的基因完全互补。 • 然后用DNA聚合酶使寡核苷酸引物延伸，完成单链DNA的复制。 • 由此产生的双链DNA，一条链为野生型亲代链，另一条为突变型
子代链。 • 将获得的双联分子通过转导入宿主细胞，并筛选出突变体其中
基因定点突变技术
定点突变
定点突变是指通过聚合酶链式反应（PCR）等方法向目的DNA片段 （可以是基因组，也可以是质粒）中引入所需变化（通常是表征 有利方向的变化），包括碱基的添加、删除、点突变等。定点突 变能迅速、高效的提高DNA所表达的目的蛋白的性状及表征，是基 因研究工作中一种非常有用的手段。
精品资料
定点突变的目的
• 基因定点的突变是指按照设计的要求，使基因的特定序列发生 插入、删除、置换和重排等变异。
• 体外定点突变技术是研究蛋白质结构和功能之间关系的有力工 具。
• 蛋白质的结构决定其功能，对某个已知基因的特定碱基进行定 点改变，缺失或者插入，可以改变对应的氨基酸序列和蛋白质 结构和功能，改造酶的不同活性或者动力学特性。
因修饰技术—盒式突变。
• 盒式突变：用一段人工合成具有突变序列的DNA片段，取代 野生型基因中的相应序列。
• 然而，并非所有变异区附近都能找到合适的限制位点，如 果不存在限制位点，就要用寡核苷酸指导的定位诱变引入 限制位点。
PCR介导的定点突变
• 定点突变技术的潜在应用领域很广，比如研究蛋白质相互 作用位点的结构、改造酶的不同活性或者动力学特性，改 造启动子或者DNA作用元件，引入新的酶切位点，提高蛋白 的抗原性或者是稳定性、活性、研究蛋白的晶体结构，以 及药物研发、基因治疗等等方面。
应用前景
• 不同于定点突变的是基于PCR的随机突变，通过改变PCR条件提高 PCR过程中的随机出错，这种方法适用于未知的蛋白质，作全局 性分析，所以有人称为饱和突变（saturation mutagenesis）。 不过这种方法由于没有目的性，分析操作相当繁琐，并且不会出 现一个位点2个以上碱基突变，因而应用上有局限性。定点突变 适用于蛋白结构已有初步了解的基因，比PCR随机突变更有目的 性，也更为精确，简单，同时改造基因更加“随心所欲”。由于 定点突变技术在蛋白质组学中有这非常广泛的应用前景，相信这 个技术在不远的将来还会有更大的改进和发展，也必将为更多人 熟悉应用。
在分子生物学和基因工程中的应用
探明未知序列的结构和功能的关系，如启动子诱变筛选，真 核的TATA盒保守序列确定。 载体构建：调控元件，强启动子，多接头。 研究基因调控序列，如AUG前加入ACC序列最佳。
定点突破的方法
• 寡核苷酸介导的基因突变指用含有突变碱基的寡聚核苷酸
片断作为引物，在聚合酶的作用下启动DNA分子进行复 制。
• 盒式突变是利用一段人工合成的含基因突变序列的寡核
苷酸片段，取代野生型基因中的相应序列。
• PCR介导的基因突变
寡核苷酸介导的定点突变
• 寡聚核苷酸定点诱 变技术是由加拿大 的生物化学家 ( michael smith )发明 的.