基因工程概论（2基本原理）.pptx

基因工程概论523416基因工程的基本概念基因工程的基本原理基因工程的基本条件基因工程的操作过程目的基因的分离克隆高等植物的基因工程

A重组DNA技术的理论基础2基因工程的基本原理19世纪中孟德尔豌豆杂交试验遗传因子经典遗传学20世纪初摩尔根果蝇杂交实验基因基因学1944年艾弗瑞肺炎双球菌转化实验遗传物质DNA1973年伯格-杰克森-考恩-鲍耶DNA分子体外拼接分子遗传学1953年沃森-克瑞克DNA双螺旋结构分子生物学基因工程

B基因的分子生物学2基因工程的基本原理生物科学理论揭示了基因的化学本质

生物科学理论揭示了基因的遗传功能基因调控元件mRNA蛋白质机体构件功能效应生物催化生物性状生命过程转录翻译反转录复制

DNA的复制：以亲本DNA为模板合成子代DNADNA复制所需的基本元件和蛋白因子：DNA复制起始位点（ori）DNA聚合酶（DNApol）DNA单链结合蛋白（SSB）DNA解链酶（Rep）ATTTATPuTTTATAAATAPyAAAT复制起始位点的核心序列

DNA的复制：DNA复制的基本原理：5’3’5’5’3’5’RNA引物新生DNA链DNA聚合酶

mRNA的转录：以基因DNA为模板合成mRNAmRNA转录的基本元件和蛋白因子：启动子（Promoter，P）终止子（Terminator，T）RNA聚合酶（RNApol）5’3’转录起始位点启动子终止子内含子外显子真核生物基因结构（如人类）5’3’原核生物基因结构（如细菌）起始密码子终止密码子转录方向

mRNA的转录：以基因DNA为模板合成mRNAmRNA转录的基本原理：识别启动子转录的起始转录的延伸转录的终止RNA聚合酶启动子终止子mRNA

mRNA的转录：以基因DNA为模板合成mRNAmRNA转录后的加工：原核生物的mRNA无需加工，因为没有内含子成分：5’3’5’3’真核生物的mRNA需要加工，因为含有内含子成分：5’3’剪切

蛋白质的翻译：以mRNA为模板合成蛋白质蛋白质翻译所需的基本元件和蛋白因子：mRNA上的5’端非编码区（5’-UTR）mRNA上的密码子运载氨基酸的tRNA核糖体氨酰基-tRNA合成酶翻译起始、延伸、终止因子5’3’起始密码子终止密码子5’-UTR3’-UTR编码区反密码子挂氨基酸tRNAmRNA核糖体

蛋白质的翻译：以mRNA为模板合成蛋白质蛋白质翻译的基本原理：基因中的密码子连续排列若缺失一个A

蛋白质翻译的基本过程：GTPGDP5’···NNNNNNNNNAUGGCUAACCGUUUCGAGCAA···3’5’···NNNNNNNNNAUGGCUAACCGUUUCGAGCAA···3’5’···NNNNNNNNNAUGGCUAACCGUUUCGAGCAA···3’5’···NNNNNNNNNAUGGCUAACCGUUUCGAGCAA···3’GTPGDPPAPAPAPA结合转肽移位

C基因工程的基本原理2基因工程的基本原理提高外源基因的剂量：分子遗传学原理安装合适且高效的转录调控元件：分子生物学原理如：启动子、增强子、操作子、终止子、上游调控序列等如：SD序列、5’端非编码区、密码子等安装合适且高效的翻译调控元件，分子生物学原理平衡基因工程菌（微型生物反应器）的增殖表达：生化工程学原理

D基因工程的支撑技术2基因工程的基本原理核酸凝胶电泳技术核酸分子杂交技术细菌转化转染技术DNA序列分析技术寡核苷酸合成技术聚合酶链反应（PCR）技术

核酸凝胶电泳技术琼脂糖凝胶板泳动方向溴酚蓝溴乙锭

核酸分子杂交技术ACCGTAGCTAGGGTTCACACAAATGGCCCGTACAAGTGTGTTT

细菌转化转染技术DNA片段细菌细胞

DNA序列分析技术双脱氧末端终止测序法的基本反应：KlenowOH35PTdNTP+ddATPTTTTTOH35PAGTCGGCATTGCGTTACTAGTCCAGTACA

寡核苷酸合成技术OHGHHHHOCH2ODMTPOMeNCHMeMeCHMeMeHDMT：二甲氧基三苯甲基激活缩合氧化脱取代基玻璃珠连接臂

聚合酶链反应（PCR）技术5’5’5’变性加热5’5’引物退火5’5’底物聚合5’5’5’5’加热变性5’5’5’5’5’5’5’5’5’5’5’5’5’5’5’5’5’5’5’5’5’5’5’5’退火引物底物聚合加热变性引物退火底物聚合123

D基因工程的支撑技术2基因工程的基本原理C基因工程的基本原理