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概 论 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）。 参考书 楚雍烈， 现代生物技术（西安交通大学讲义） Gene cloning, 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, EF Frish, T Maniatis, 金冬雁，黎孟枫等译，科学出版社。 生物技术的核心内容 基因工程 （Gene engineering） DNA重组（recombinant DNA technology） 基因操作（gene manipulation） 基因克隆（gene cloning） 分子克隆（molecular cloning） DNA克隆（DNA cloning） 基因修饰（gene modification） 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 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。 基因工程的基本内涵 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。 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 二、基因工程的重大意义（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。 （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。 （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。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。 （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。 （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； 人类的营养、健康、长寿和保健（亚健康） 第一节 基因工程的 发生与发展 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 2．DNA分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双螺旋结构模型。 3．生物遗传的“中心法则”解决了遗传信息的流向和遗传性状的相互关系，揭示了生命遗传信息传递基本规律。 自我复制，遗传信息由亲代传给子代； 通过转录，遗传信息传给RNA； 通过翻译，信息传给蛋白质和酶；