BT第2讲基因工程第1讲-概论

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1、第二章基因工程（Geneengineering）1概论2要求1、掌握基因工程的概念2、掌握基因工程的基本过程3、熟悉工具酶和载体类型及应用4、熟悉原核、真核细胞转染、表达的基本方法和类型。5、熟悉基因工程产生的基础和过程(科研思维与方法）。6.设计一个基因克隆的程序。3参考书楚雍烈，现代生物技术（西安交通大学讲义）Genecloning,T.A.Brown.基因工程原理，吴乃虎编著，科学出版社基因工程概论，张惠展编著，华东理工大学出版社分子克隆实验指南，J.Sambtook,EFFrish,TManiatis,金冬雁，黎孟枫等译，科学出版社。4生物技术的

2、核心内容基因工程（Geneengineering）DNA重组（recombinantDNAtechnology）基因操作（genemanipulation）基因克隆（genecloning）分子克隆（molecularcloning）DNA克隆（DNAcloning）基因修饰（genemodification）5基因工程的概念基因工程的意义基因工程的发展史理论上的六大发现技术上的六大进展发展过程中的重大事件基本步骤:两个水平，六个阶段内容提要6一、基因工程的概念定义：人们按照预定设计，在体外对不同来源DNA分子进行人工切割、连接、插入载体DNA分子，使遗传

3、物质重新组合、改造，经转移、导入到原先不含有重组体的受体细胞，使之持续稳定繁殖、目的基因扩增、表达，获得人类所需的产品的工程。7WithRestrictionenzymesWithRestrictionenzymeswithDNAligaseenzyme(Genetictransformation)8基因工程的基本内涵基因工程是指将一种生物体（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。体

4、外重建、基因转移和外源表达是重组DNA技术的三大环节。9基因工程的基本特征基因工程有两个重要的特征：一是可把来自任何生物的基因重组和转移到与其毫无关系的任何其他受体细胞中，因此可以实现按照人们的愿望，改造生物的遗传特性，创造出生物的新性状；二是某一段DNA可在受体细胞内进行基因复制和表达，为准备大量纯化的DNA片段提供了可能，拓宽了分子生物学的研究领域。10基因工程的目的（1）获得目的基因，DNA的提取、纯化和DNA分子的克隆，建立文库。（2）制备活性多肽产品：激素、细胞因子、多肽药物疫苗等，诊断和防治疾病。（3）研究基因结构、功能等11二、基因工程的

5、重大意义（1）重组DNA技术填平了生物种属间不可逾越的鸿沟。跨越天然物种屏障，将原核和真核生物、植物和动物，造福人类，在过去人们难以置信的事情，现在已成为现实。12（2）重组DNA技术缩短了进化时间。遗传和变异是一对矛盾，遗传赋予生物种的稳定，变异赋予生物种的进化。在漫漫历史长河中，自然变异的进化时间是千万年，常规育种亦要几年；而重组DNA技术将进化时间大大缩短至几年。基因操作用于育种，将缩短进化时间，在解决全世界人民温饱问题上将发挥重要作用。13（3）重组DNA技术使人类能对生物进行定向改造重组DNA技术标志着人类控制和改造生物的历史已进入一个新纪元

6、。以重组DNA技术培育出抗真菌蔬菜为例，几丁质是真菌细胞的组分之一，几丁质酶能水解几丁质，美国科学家将几丁质酶基因导入西红柿、土豆、莴苣和甜菜中，正准备大田试验，这一技术将对蔬菜抗真菌感染具有重要意义。14（4）利用重组DNA技术可以在体外大量扩增、纯化人们感兴趣的基因，研究其结构、功能及调控机制，从而拓宽了分子生物学的研究领域。15（5）医学上应用更为广泛，涉及各领域正常人类生命活动的分子机制；人类各种疾病发生的分子机理；人类各种疾病如遗传性疾病、肿瘤、肥胖、心血管疾病、传染病等病因的查明、诊断、治疗和预防。药物的研发和生产；疾病模型的建立

7、；人类的营养、健康、长寿和保健（亚健康）1617本课程的地位：现代科技革命高新技术生物技术基因工程基因克隆18基因工程不是发现，而是创造。19改变传统农业概念让植物生产人体蛋白质生产促性腺绒毛激素的矮牵牛20发光的水稻21只有想不到的没有办不到的基因重组22第一节基因工程的发生与发展23一、基因工程诞生的理论基础20世纪中期分子遗传学理论的重大进展六大发现：1．确定了生物遗传的物质基础是DNA肺炎链球菌光滑型和粗糙型的转化试验噬菌体DNA转化实验24●1944年，美国微生物学家Avery证明基因就是DNA分子，提出DNA是遗传信息的载体。252．DNA分

8、子双螺旋结构模型和半保留复制DNA碱基配对规律和X衍射研究DNA双