基因工程课件.ppt

基 因 工 程 许崇波 大连大学生物工程学院 主讲教师的联系方式 办公电话87402337 手 机电子信箱：xcb921@163.com xcb921@ 本课程的性质和任务 基因工程以分子遗传学理论为基础，以分子生物学和微生物学现代方法为手段建立起来的技术学科，也为细胞工程、发酵工程、酶工程课程提供理论和技术基础，是生物工程专业本科生必修的主干和核心课程。 参考书籍与期刊 ◆参考书籍 ①李立家,肖庚富编著.《基因工程》,科学出版社,2004。 ②楼士林,杨盛昌,龙敏南,章军编著.《基因工程》,科学出版社,2002版。 ③贺淹才编著.《简明基因工程原理》,科学出版社，2005第2版。 ④张惠展编著.《基因工程》,华东理工大学出版社,2005.8。 ⑤吴乃虎编著.《基因工程原理》(上册、下册),科学出版社，2002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 《基因工程》授课内容 第一章　基因工程概述 第二章 分子克隆工具酶 第三章　分子克隆载体 第四章　基因操作中大分子分离和分析 第五章　基因芯片 第六章　聚合酶链反应 第七章　DNA序列分析 第八章　DNA文库的构建和目的基因筛选 第九章　外源基因的表达 第十章　基因工程应用 《基因工程》课程要求 本课程坚持“详其所略，略其所详”和“少讲精讲”的原则，要求认真做好每次课前的预习，并写出每章的课程预习总结。 认真做好每次课的笔记。 认真完成每次布置的作业和思考题。 充分利用网络资源，拓展自己的知识面。 充分利用各种沟通渠道，师生共同学习。 第一章 基因工程概述 §1 基因工程概况 §2 基因工程研究内容 第一节 基因工程概况 1.1 基因工程概念 基因工程(gene engineering):就是对不同生物的遗传物质，在体外进行剪切、组合和拼接，使遗传物质重新组合，然后通过载体转入微生物、植物和动物细胞内，进行无性繁殖，并使所需要的基因在细胞中表达，产生出人类所需要的产物或组建成新的生物类型。 ●基因工程最突出的优点: 就是打破了常规育种难以突破的物种之间界限，可使原核生物与真核生物之间、动物与植物之间、甚至人与其他生物之间的遗传信息进行重组和转移。 1.2 基因工程理论依据 ①不同基因具有相同的物质基础 ②基因是可以切割的 ③基因是可以转移的 ④多肽与基因之间存在对应关系 ⑤遗传密码是通用的 ⑥基因通过复制把遗传信息传给下代 1.3 基因工程与生物工程的关系 生物工程所包括的门类极广，从学科领域人们将它归并为六类：即基因工程、蛋白质工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、生化工程。 以上6个方面的工程技术系统是相互依赖、 相辅相成的，其中基因工程占主导地位。因为只有用基因工程改造过的微生物和细胞，才能真正按照人们的意愿进行工程设计，产生出特定的生物工程产品。 发酵工程是基因工程的基础和必备条件。 生化工程是其他生物工程技术转化为生产力时所必不可缺的重要环节。 1.4 基因工程的基本技术路线 1.5 基因工程研究发展史 ①基因工程准备阶段 1944年美国微生物学家 Avery及其同事通过转化实验，证实遗传物质是DNA－基因载体。 1953年，Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构模型,DNA双螺旋中两条链的碱基具有互补的特点，预示了DNA复制是半保留复制,同时指出遗传信息储存在DNA分子碱基序列之中。 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，人们了解了大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。 ● 在64个密码子中，其中61个分别代表各种氨基酸，剩余的3个密码子(UAA、UAG、UGA)为肽链的终止信号,不代表任何氨基酸,这套密码从细菌到人都可通用。 ●1986年报道UGA代表selenocystei