基因工程的基本概念和原理

《基因工程的基本概念和原理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、基因工程原理方法及应用蒋爱芹jianaq@nju.edu.cn本课程讨论4个问题：1什么是基因工程——基因工程的概念2为什么能进行基因工程——基因工程的原理和技术3怎样进行基因工程——DNA体外重组，重组DNA导入宿主细胞后扩增和表达4基因工程的应用和前景——对于医学来说即生产基因工程药物和疫苗、开展基因治疗等第一章基因工程的基本概念D基因工程的基本用途C基因工程的影响与意义A基因的概念B基因工程的诞生和发展E基因工程的支撑技术1、基因定义的发展一．基因（gene)19世纪中孟德尔豌豆杂交试验遗传因

2、子经典遗传学20世纪初摩尔根果蝇杂交实验基因连锁互换基因学1944年艾弗瑞肺炎双球菌转化实验遗传物质DNA分子遗传学1953年沃森-克瑞克DNA双螺旋结构分子生物学年G.J.Mendel的豌豆杂交试验1822-1884分离定律自由组合定律摩尔根（1866—1945）基因连锁互换规律1953年，DNA双螺旋模型的诞生肺炎双球菌转化实验爱弗莱证实转化物质是DNA2、基因的现代定义基因从化学上来说，指的是一段DNA或RNA顺序，该顺序可以产生或影响某种表型（genotype，phenotype），可以由于

3、突变生成等位基因变异体（体细胞父源和母源；正常和突变基因）；从遗传学上来说，基因代表一个遗传单位，一个功能单位，一个突变单位。二、基因工程（geneticengineering）1、定义将一种生物体（供体）的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物体（受体）内，使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或新性状的DNA体外操作程序，也称为分子克隆技术。因此，供体、受体、载体是重组DNA技术的三大基本元件。基因工程的基本特点是，分子水平操作，细胞水平表达。1）第一个实现DNA重组的人－Berg1

4、972年，Berg用E.coRⅠ切割SV40DNA和λphageDNA，经过连接组成重组的DNA分子。Berg是第一个实现DNA重组的人2）第一个取得基因工程成功的人－Cohen1973年，CohenGroup将E.coli的tetr质粒psclol和nersrR6-3质粒体外限制酶切割，连接成一个新的质粒，转化E.coli，在含四环素和新霉素的平板上筛选出了terrNer,实现了细菌遗传性状的转移。这是基因工程史上的第一个克隆化并取得成功的例子，这一年被定为基因工程诞生的元年2、基因工程发展史19

5、72年，美国斯坦福大学P.Berg等在PNAS上发表了题为∶“BiochemicalmethodforinsertingnewgeneticinformationintoDNAofSimianVirus40:circularSV40DNAmoleculescotaininglamdaphagegenesandthegalactoseoperonofEscherichiacoli.Proc.Natl.Acad.Sci.USA69:2904-2909,1972”，标志着基因工程技术的诞生。第一个重组体构

6、建SV40病毒是猿猴病毒，是一种直径为450Å的球形病毒，分子量为28×106道尔顿。SV40的DNA是环状双链结构，全长5243个碱基对。SV40DNA上有一个限制性内切酶EcoRⅠ的切点。当获得二聚体SV40DNA后，Berg等就证明了环状DNA被内切酶切成线性DNA后能够重新环化，并且能够同另外的分子重组。于是他们进行第二步的实验就是从λdvgalDNA中制备含有E.coli的半乳糖操纵子DNA，用上述同样的方法进行重组连接，并获得成功。第一个有功能重组体的构建虽然Berg的工作具有划时代的意

7、义，但是他们并没有证明体外重组的DNA分子具有生物学功能。1973年，S.N.Cohen等在美国PNAS上发表了题为“ConstructionofBiologicallyFunctionalBacterialPlasmidInVitro”（S.N.Cohen,A.C.Y.Chang,H.W.Borer,andR.B.Helling,Proc.Natl.Acad.Sci.USA70:3240-3244,1973）的论文，宣布体外构建的细菌质粒能够在细胞中进行表达,从而完善了Berg开创的基因重组技术。

8、BoyerandCohen3）1976年美国南旧金山由博耶和斯旺森建立世界上第一家遗传工程公司BoyerSwanson4）1980年开始建造第一家应用重组DNA技术生产胰岛素的工厂insulinFromGenetech5）1997年英国罗林研究所成功的克隆了多莉（一）理论上的3大发现：1）20世纪40年代，Avery发现了生物遗传物质的化学本质是DNA。2）20世纪50年代，Watson-crick提出了DNA结构的双螺旋结构模型，搞清楚了生物遗传物质的分子机制。3）