《基因工程概论》课件

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1、基因工程GeneticEngineering主讲教师：李黄金http://jpkc.gdpu.cn/jpkc/2012/jygc/Email:lihuangjin@sohu.com任课教师：张文峰、陈伟生命科学与生物制药学院２０13自我介绍98年获理学博士学位，中山大学92-2006年在企业工作“重组人表皮生长因子(rhEGF)衍生物”*国家一类新药(1998)*国家高技术产业化示范工程(2002)*《中国药典》2005版三部收录品种第一章基因工程概述基因工程与生物技术世纪基因工程的基本概念、原理与过程基因工程的历史基因工程的

2、未来课程结构一、基因工程与生物技术世纪人类文明发展的三次技术革命工业革命——19世纪，解放双手信息革命——20世纪，解放大脑生物技术革命——21世纪，改造生命，创造生命生物技术世纪“我们正处在世界历史的一场伟大变革中，一场从物理学和化学时代转变到生物学时代、从工业革命转变到生物技术世纪的伟大革命”杰里金.里夫金美国华盛顿特区，经济趋势基金会总裁生物技术？生物技术（Biotechnology）根据现代生命科学理论与各种工程技术所建立的、用以改造各种生物有机体来满足人类各种需要的技术体系。以细胞与基因操作为核心。现代生物技术产业化

3、关键领域医药生物技术农业生物技术工业生物技术能源生物技术环境生物技术信息生物技术国防生物技术基因工程——生物技术体系的核心转基因动、植物重组微生物天然细胞蛋白质、酶高分子化合物小分子化合物工程细胞功能基因基因工程药物、诊断试剂基因治疗/疫苗干细胞治疗人类自身功能基因动、植物、微生物工业领域医药领域农业领域能源领域环境领域军事领域基因工程是现代生物技术体系的核心细胞工程发酵工程分离工程蛋白质工程抗体工程酶工程途径工程。。。。。基因工程基因工程（GeneticEngineering）是指按预先设计的蓝图，将不同来源的目的基因在体外

4、与载体DNA进行拼接重组，然后导入受体细胞，并使之持续稳定繁殖，以改变生物原有的遗传特性，获得新品种，生产新产品，或是研究基因的结构和功能的技术。二、基因工程的概念、原理与过程1、概念广义的基因工程基因工程是指DNA重组技术的产业化设计与应用，包括上游技术和下游技术两大组成部分。上游技术指的是目的基因克隆、表达载体和工程菌（或细胞）的构建与分析。下游技术基因工程菌或细胞的大规模培养以及表达产物的分离纯化过程。基因工程的应用分离、扩增、鉴定、研究、整理生物信息资源大规模生产生物活性物质设计、构建生物的新性状甚至新物种基因工程概念

5、的发展遗传工程（GeneticEngineering)DNA重组技术（DNARecombination）分子/基因克隆（Molecular/GeneCloning）基因工程（Gene/GeneticEngineering)基因操作（GeneManipulation)应用领域以“基因工程”、“DNA重组”为主有关术语克隆（clone)：无性繁殖系克隆化（cloning）：构建无性繁殖系的操作过程。重组子（recombnants)：不同来源DNA插入载体分子所形成的杂合分子。重组（recombination）：构建DNA重组子的过

6、程构建（construct):通过基因操作获得重组DNA、重组细胞或动植物个体的过程。工程菌（细胞）：通过基因操作所获得的、用于生产特定产物的微生物菌种（工程菌）或动植物细胞（工程细胞）。转基因动物（植物）通过基因操作所获得的、带有特定新功能基因的动物或植物。分子育种基于基因操作技术改良动植物生产性能、并获得新品种的过程。基因工程产业化中的几个概念基因工程的三大要素基因：供体，目的基因（Vs用途,interesting/targetgene）、外源基因（Vs宿主,foreigngene）载体：能将外源基因带入受体细胞，并能稳定

7、遗传的DNA分子。宿主：受体，能摄取外源DNA、并能使其稳定维持的细胞（组织、器官或个体）。●基因工程最突出的二个优点打破了常规育种难以突破的物种之间界限可使原核生物与真核生物之间、动物与植物之间、甚至人与其他生物之间的遗传信息进行重组和转移。可在受体细胞内大量复制并保存目的基因为大量制备纯化的目的基因、研究基因的结构与功能提供了基础。2、基因工程的基本原理★基因的物质基础一致所有物种可通过DNA重组来进行遗传改造。★所有物种DNA的复制机制相同宿主来源的复制调控元件可使目的基因在异源宿主中高效扩增与稳定传代。★所有物种遵循相

8、同的基因表达原理宿主来源的转录水平（启动子、终止子、增强子）和翻译水平（核糖体结合位点、偏爱密码子）的调控元件可实现目的基因的异源高效表达。3、基因工程的基本过程★目的基因克隆切、接、转、增、检★获得目的基因PCR、RT-PCR、化学合成、基因文库★工程细胞或个体构建将含目的