08第八章基因工程.pptVIP

本章，我们讨论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。（包括3大理论和3大技术准备） 3.怎样进行基因工程——3大步骤（DNA体外重组，重组DNA导入宿主细胞后扩增和表达，基因工程后处理） 4.基因工程的应用和前景——对于医学来说即生产基因工程产品、开展基因治疗等。 第一节 概 述 一.现代科学技术发展的3个特点： （一）科学技术加速发展和急剧变革： 1.当代科学发展成指数增长趋势，全世界发表科技论文6000－8000/天，平均1篇/10.8秒问世。 2.人类科技知识在19世纪半衰期是50年，现在是3－5年（终身教育学习）。 3.1973年，Cohen Group第一次实现了细菌遗传性状的转移terr+nersr→terrner ，导致基因工程技术诞生，至今不到30年，人类已经拥有了克隆羊、猪等等的技术，可以复制一个生命体。（克隆羊多利1997－2003，体细胞克隆，胚胎细胞克隆） (二)科学技术发展的综合化 1.19世纪中叶，以科学技术是分离的，它们各有独自文化传统，它们的发展往往是脱节的。 2.科学回答“是什么”“为什么”，技术回答“做什么”“怎么做”。当今科技发展已经密不可分，科学里包含技术，技术里体现科学。 3.当代科技发展有两种形式：一是突破，二是融合。突破是线性的，即从研究开发新一代的科技成果取代原有一代科技成果。融合是非线性的，即混合原有不同的科技领域，进而发展新产品，造成革命性市场，它们是互补和合作的结果。 基因工程既是科学又是技术，既是突破，又是融合。她造成革命性市场（美国基因工程产品300亿美元/年，乙肝疫苗50美元/人）；她是分子遗传学，生物化学，细胞学，细胞生物学，分子生物学相互渗透，交叉融合、突破的结果。 (三)科技发展必需和人文社会科学发展相结合： 1.当代各种全球性问题出现，从一定意义上来说是由于科学技术广泛应用于社会而引发的，如TMD、NMD(布什对萨达姆) 2.科学技术是第一生产力，而文化水平是人类把握科学技术的一个尺度。 3.科学技术是一把双刃剑，原子核技术可以给人类带来光明，原子弹却可以把长崎、广岛夷为平地；克隆技术，基因工程技术可以挽救濒临灭绝的动物（国宝熊猫），也可以动摇人类以性爱为基础的生产方式……（冷冰冰克隆人和自然人，×情人节少了一个经济增长点；克隆战争狂人和反战英雄；克隆idea孙悟空齐天大圣）。基因工程技术是当代科学技术重要的前沿。 二．基因工程的概念 （一）基因（gene） 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（genetic engineering） 基因工程 在体外通过人工剪、接，将不同来源的DNA分子组成一个杂合DNA分子(DNA分子重组体)，然后导入宿主细胞去复制扩增或表达。因为通过人工设计,得到一定的设计方案，故称为基因工程。由于整个操作在分子水平上进行，所以也称分子克隆。 基因工程的基本特点是，分子水平操作，细胞水平表达。 在这个过程中： 1.“基因剪刀” 剪取DNA的酶就像一把“基因剪刀” 2.“缝纫针” 连接不同来源DNA分子的酶就像一根“缝纫针”，使二者连在一起 3.“交通工具” 使用载体好比一辆车子 4.“乘客” 有用基因如IL2好比使乘客，车子把乘客送进理想天堂（宿主细胞）去繁衍生息，春华秋实，生产我们需要的产品或开展基因治疗（IL2/LAK→抗癌）。 我们应该记住他们—— 1.第一个实现DNA重组的人－Berg 1972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－Cohen 1973年，Cohen Group将E.coli的tetr质粒psclol和nersrR6-3质粒体外限制酶切割，连