基因与基因工程

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1、基因工程原理主要参考资料静国忠等.基因工程及其分子生物学基础吴乃虎等.基因工程原理龙敏南等.基因工程(第二版)基因工程原理第一章基因与基因工程第二章基因操作的工具酶第三章cDNA文库和基因组文库第四章基因克隆的载体第五章重组DNA分子的构建、导入及筛选第六章分子杂交技术第七章聚合酶链式反应及其应用第八章DNA序列分析第九章基因突变第十章基因分离的策略第十一章基因的表达调控分析第十二章克隆基因的表达第一章基因与基因工程第一节基因研究的发展第二节基因的现代概念第三节基因工程的诞生及其主要的研究内容MendelG.J.(1822-1884).1857-18

2、64豌豆杂交实验。Mendel和遗传规律的研究1900年Mendel遗传规律被重新发现遗传学的元年1866年发表论文，提出分离规律和独立分配规律孟德尔分离律孟德尔自由组合律生物的每一种性状都是由遗传因子控制的，这些因子从亲代到子代，代代相传；在体细胞内成对存在；在形成配子时彼此分开，在性细胞中成单存在；由杂种形成的不同类型的配子数相等；雌雄配子的结合是随机的，有同等的结合机会。1909年JohannsenW.L.(1859-1927)发表了“纯系学说”首先提出了“基因”的概念，代替了Mendel“遗传因子”的概念。基因概念的提出基因gene希腊文“给

3、予生命”只是一种遗传符号，是一种与细胞的任何可见形态结构毫无关系的抽象单位1910年以后，MorganT.H.等提出了基因的连锁遗传规律，染色体遗传理论发展为《细胞遗传学》连锁遗传规律的提出第一次将代表某一特定性状的基因，同某一特定的染色体联系了起来，证实了遗传的染色体理论随后遗传学家们又应用当时发展的基因作图技术，构建了基因的连锁图，进一步揭示了在染色体载体上基因是按线性顺序排列的但是人们对于基因的理解仍然缺乏准确的物质内容back1944年，AveryO.T.肺炎双球菌转化实验DNA是遗传物质被证实40年代，证实DNA是遗传物质早在上世纪20年代

4、，已经知道染色体由DNA和组蛋白构成，但组成蛋白的氨基酸有20种，而组成DNA的核苷酸只有4种，什么是遗传物质？1928年，英国微生物学家F.Griffith著名的肺炎双球菌感染小白鼠实验。（1）S型：注射小白鼠，死亡。（2）S型，65℃加热：注射小白鼠，活。（3）R型：注射小白鼠，活。（4）65℃加热S型+R型：注射小白鼠，死亡。死鼠体内得到了S型菌。1944年，美国洛克菲勒研究所的OswaldAvery等公开发表了改进的肺炎双球菌实验结果（1）S型菌无细胞提取物及其纯化的DNA都可使R型菌转变成S型菌；（2）经DNase处理的S型菌无细胞提取物失

5、去了转化作用。（3）经胰蛋白酶处理的S型菌无细胞提取物仍有转化作用。1944年，Avery等的细菌转化实验首次证明基因的化学本质就是DNA分子当时许多研究者都认为只有像蛋白质这样的大分子才能决定细胞的特性和遗传。Avery等的工作打破了这种信条，在遗传学理论上树立了全新的观点，即DNA分子是遗传信息的载体。35S－标记蛋白质32P－标记DNA分别用放射性同位素标记噬菌体35S标记外壳蛋白质,感染后放射标记不进入大肠杆菌细胞32P标记DNA,感染后放射标记进入大肠杆菌细胞1952年，Hershey-Chase的噬菌体感染实验进一步说明：在噬菌体中的遗传

6、物质也是DNA分子，而不是蛋白质。Watson和CrickDNA双螺旋模型的提出50年代，DNA的双螺旋模型的提出和DNA复制机理的阐明DNA是遗传物质已被证实，但是DNA是怎样携带并传递遗传信息的？在细胞增殖过程中，DNA是怎样复制的？因此，对于DNA结构的研究成为了当时生物学家研究的热点。1953年，FrancisCrick和JamesWatson搜集了力所能及的资料，提出了DNA的双螺旋模型。随后，DNA的半保留复制和半不连续复制机理也被阐明，为基因工程的诞生奠定了坚实的理论基础。DNA双螺旋模型半保留复制细菌培养在含15N的培养基中细菌培养在

7、含14N的培养基中一代两代证实半保留复制的实验1958年，Meselson和Stahl用实验证明了DNA半保留复制，解决了基因自我复制和传递问题双螺旋模型的建立使人们开始从分子的层次上研究基因的遗传现象，从此进入了基因的分子生物学的新时代。back每一段DNA都是基因？基因是功能单位，同时也是交换单位和突变单位？1955年，Benzer正式使用“顺反子”（cistron）这个术语T4突变体rⅡ突变型rⅡA和rⅡB两个亚区各产生一种特殊物质最小交换单位和突变单位---单核苷酸back1941年，BeadleG.W.等证明了基因通过酶起作用，提出了“一种

8、基因一种酶”的假说一种基因一种酶当时对基因的认识还局限于经典的、抽象的孟德尔遗传单位1957年，氨基酸序列分