XXXX916BT第2讲基因工程第1讲概论.pptx

第二章 基因工程 （Gene engineering） ;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; 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。;With Restriction enzymes;基因工程的基本内涵; 基因工程的基本特征; 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）;; 本课程的地位：;基因工程不是发现，而是创造。;改变传统农业概念 让植物生产人体蛋白质;发光的水稻; 只 有 想 不 到 的; 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 ;● 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。;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； 基因型决定生物的表型。;Replication;; 4．“操纵子”学说揭示了基因表达 和调控的概念。 基因组结构 基因分布 基因表达 基因调控的原理  酶诱导