基因工程-1章 基因工程概述.ppt

基 因 工 程 ;联系方式;《基因工程》课程教学体系;基因工程原理基础知识：包括基因工程概念，工具酶，分子克隆载体结构、特点与应用，目的基因与载体重组以及重组体转化与筛选鉴定，外源基因表达，基因工程常用技术原理等基础知识，构架起基因工程的上游和下游知识的完整结合，让学生全面掌握基因工程的基本操作原理。 基因工程应用基础知识：包括基因工程药物、转基因植物、转基因动物、基因治疗、酵母基因工程、大肠杆菌基因工程、病毒基因工程等基因工程应用基础知识，唤起学生学习兴趣和探索未知领域的欲望。 ;选用教材及参考资料;瞿礼嘉，顾红雅译.Sandy Primrose等著. Principles of Gene Manipulation(Sixth Edition)(基因操作原理).高等教育出版社，2003年版。 魏群等译.《Gene Cloning and DNA Analysis(4 Ed)》(基因克隆和DNA分析): T.A.Brown 编写，高等教育出版社2003年。 黄培堂等译.《Molecular Cloning》(《分子克隆实验指南》)，冷泉港实验室出版，科学出版社出版，2003版。;◆参考期刊 ①Gene ②Microbiology and Molecular Biology ③生物工程学报 ④中国生物工程杂志 ⑤中国生物化学与分子生物学杂志 ⑥生物化学与生物物理研究进展;第一章 基因工程概述;第一节 基因工程概况; ●基因工程的重要特征: 1、打破了物种的界限，实现了跨物种的基因转移。 2、通过已知功能基因的遗传转化，可进行物种的定向改良。 3、可以创造出自然界中原本没有的生物;1.2 基因工程理论依据;1.3 基因工程与生物工程的关系;1.4基因工程的技术流程General process of gene engineering;1.4基因工程的技术流程General process of gene engineering;4、重组DNA转化/转染 通过各种方法，将重组DNA转化/转染进大肠肝菌、酵母细胞、动植物细胞。 5、重组体的筛选与鉴定 利用载体上提供的选择标记基因进行抗性筛选，获得大肠肝菌、酵母细胞等抗性细胞系，或通过植株再生、胚移植等手段获得转基因动物。对获得的转化细胞、转基因植株或转基因动物进行分子鉴定。 ;6、重组体的大量培养、外源基因表达效应分析与开发应用 将经筛选鉴定出来的大肠杆菌、酵母细胞进行大量繁殖，对外源基因的表达蛋白进行分离与纯化并进行后续结构与功能的研究；分析外源基因表达对植物和动物性状的影响。;1.5 基因工程的基本条件;1.6 基因工程的支撑技术系统;1.7 基因工程研究发展史;Francis Crick James Watson; 1958年Crick在DNA双螺旋学说基础上提出分子生物学“中心法则”，即通过DNA自我复制，生物体遗传信息由父代传给子代，通过转录,遗传信息传给RNA,再通过翻译传给蛋白质，从而决定了生物的表型,这是生物学最基本的规律。;;● 1961年Nirenberg用人工合成mRNA破译出 第一个遗传密码到1969年Crick-Nirenberg确定全部遗传密码，人们了解了多数生物遗传信息表达的规律。从遗传密码表中我们可以看到mRNA中每3个核苷酸组成一个密码子，体现一个氨基酸的信息。;;●1986年报道UGA代表selenocysteine(硒代半胱氨酸)。2002年报道在Archaea(产甲烷菌的甲胺甲基转移酶中发现 )和真菌中发现UAG可能是编码第22种氨基酸pyrrolysine(吡咯赖氨酸）的密码子。;●20世纪60年代末至70年代初，限制性核酸内切酶和连接酶等陆续被发现,有了进行DNA操作基本工具,使DNA进行体外切割和连接成为可能。 ●1972年美国斯坦福大学Berg博士领导的研究组用EcoRI在体外对猿猴病毒SV40的DNA和λ噬菌体DNA分别酶切,然后用T4 DNA连接酶将两种酶切片段连接，结果获得了SV40和λ噬菌体DNA的重组DNA分子，成功完成了世界上第一次DNA体外重组实验，并因此与Gilbert、Sanger分享1980年度诺贝尔化学奖。 ;; ②基因工程问世 1973年，Cohen等人将编码Kan抗性基因质粒R6-5和编码Tet抗性基因质粒pSC101混合后，加入EcoRI进行酶切，用T4 DNA连接酶连接成重组DNA分子，最后转化大肠杆菌，结果某些转化菌落表现出既抗Kan又抗Tet的双重抗性特性。从这种双抗性转化菌落的大肠杆菌中分离出的重组质粒DNA带有完整pSC101分子和一个来自R6-5质粒编码Kan抗性基