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第九章基因工程和基因组学
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•§1．基因工程(Geneengineering)
•一、基因工程概述
•1、基因工程的概念
•20世纪70年代随着DNA重组技术的开
展在遗传学上产生了一门新的分支遗
传工程〔Geneticsengineering〕
•遗传工程:又称遗传操作〔Genetic
manipulation〕,是以分子遗传学为根
底，以现代物理、化学等为手段，按
照人们设计的生物蓝图在细胞、染色
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•
•2.基因工程的开展：
基因工程的产生和开展在遗传学的开展史上是一次大革
命，它打破了种、属的界线，可以在生物大系统内交流基因。
其开展情况如下：
•1971年，史密斯〔SmithH.O.〕等人从细菌中别离出的一
种限制性酶
•酶切病毒DNA分子，标志着DNA重组时代的开始。
1972年伯格〔BergP.〕等用限制性酶分别酶切猿猴病毒
和噬菌体
•DNA，将两种DNA分子用连接酶连接起来得到新的
DNA分子。
1982年，美国食品卫生和医药管理局批准，用基因工程在细
菌中生产人的胰岛素投放市场。
•自从1983年第一株转基因烟草获得以来，至今已有120种植
物转基因获得成功。1996年全球大面积种植，并不断扩大。
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•1996年，克隆羊诞生。
•
目前世界转基因作物主要为大豆、玉米、棉花和
油菜等，以转基因大豆面积最大。
我国是世界上第一个商品化种植转基因作物的
国家。到1999年我国已批准中试的转基因作物有48
项：包括水稻、小麦、玉米、番茄、白菜、番木瓜、
甜瓜、花生、棉花、烟草、广藿香等11种作物；
主要目标性状是抗虫、抗病、耐盐、抗冻、耐储藏
和抗衰老等。
已批准环境释放的有49个品种，涉及水稻、玉米、
大豆、马铃薯、番茄、甜椒、线辣椒、棉花、杨树、
烟草等10种作物。
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•3．基因工程研究内容：
①．从细胞和组织中别离和纯化DNA；
•②．利用能识别特异性DNA序列的限制性内切酶剪切DNA分子，制备含有目的基因的DNA片段，或采用酶学和化学合成的方法人工合成基因；
③．将DNA片段或人工合成的基因与能够自我复制并具有选择标记的载体在体外连接，形成重组DNA分子；
④．将重组的DNA分子引入受体〔宿主〕细胞中，使重组DNA分子在受体细胞内复制，产生多个拷贝，即克隆；
⑤．重组DNA能随宿主细胞的分裂而分配到子细胞中，使子代群体细胞均具有重组的DNA分子的拷贝；
⑥．从繁殖的大量细胞群体中筛选和鉴定含有目标基因的重组DNA，受体细胞的克隆；
•⑦.能从选出的宿主细胞中回收、纯化和分析克隆的重组的DNA分子；
•⑧.克隆的基因能够正常表达。
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二、限制性内切核酸酶
限制性内切核酸酶，是一种核酸水解酶，主要
从细菌中别离得到，这些酶能识别特定的核
苷酸序列，所以称之为限制性内切酶。是基
因工程的常用工具酶。
⑴．限制性内切酶的命名：
根据其来自的生物名称，用英文字母和数字
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