分子生物学常用技术及其应用课件.ppt

分子生物學常用技術及其應用目錄

第一節

基因工程

geneticengineering

重組DNA技術的發展史年G.J.Mendel的豌豆雜交試驗1944年O.T.Avery的肺炎球菌轉化實驗1973年美國斯坦福大學的科學家構建第一個重組DNA分子1977年美國南三藩市由博耶和斯旺森建立世界上第一家遺傳工程公司，專門應用重組DNA技術製造醫學上重要的藥物。1980年開始建造第一家應用重組DNA技術生產胰島素的工廠1997年英國羅林研究所成功的克隆了多莉

不能忘記的人孟德爾(1822-1884)，“遺傳學之父”，奧地利原天主教神父

在1865年他根據豌豆七對不同性狀的雜交實驗，總結出遺傳因數的概念以及在生殖細胞成熟中同對因數分離、異對因數自由組合兩條遺傳規律，也就是人們稱為的孟德爾因數和孟德爾定律。他發現了遺傳基因原理，總結出分離規律和自由組合規律，為遺傳學提供了數學基礎，創立了孟德爾學派。不能忘記的人

摩爾根（ThomasHuntMorgan）（1866―1945年）美國遺傳學家不能忘記的人

從1910年到30年代托馬斯·亨特·摩爾根及其助手在果蠅遺傳實驗中，進一步證實了孟德爾因數的存在，證實了孟德爾已經發現過的遺傳的分離定律和自由組合定律，而且還作出了另外兩大重要發現：一是發現基因是在染色體上，二是發現了遺傳的基因連鎖和互換定律。在果蠅遺傳實驗的基礎上，摩爾根還建立了作為摩爾根理論主要基礎的基因學說。“實驗方法的本質在於要求每一種見解或假說都必須通過實驗的檢驗，然後才得以承認其科學地位。”——摩爾根不能忘記的人

沃森（JamesDeweyWatson）和克裏克（FrancisHarryComptonCrick）1953年4月25日，英國《自然》雜誌發表了沃森和克裏克的文章“核酸的分子結構——去氧核糖核酸的一個結構模型”。標誌著DNA雙螺旋結構的建立，從此，遺傳學的歷史和生物學的歷史都從細胞階段進入了分子階段。

桑格（FrederickSanger）、吉爾伯特（WalterGilbert）桑格（英國化學家）由於最早準確地測定了胰島素51個氨基酸的序列而獲得1958年的諾貝爾化學獎。22年後，他又因測定了一種噬菌體的DNA一級結構而獲1980年的諾貝爾化學獎。在DNA測序領域，吉爾伯特也因其卓越的工作獲得80年的諾貝爾化學獎，共同為推進生命科學的進步作出了貢獻。

伯格（美國生物化學家）通過把兩個不同來源的DNA連接在一起併發揮其應有的生物學功能，證明了完全可以在體外對基因進行操作。他作為“重組DNA技術之父”，於1980年獲諾貝爾化學獎。1973年，美國斯坦福大學醫學院的科恩等人和博耶等人將大腸桿菌中兩種不同特性的質粒片段用內切酶和連接酶進行剪切和拼接，獲得了第一個重組質粒，然後通過轉化技術將它引入大腸桿菌細胞中進行複製，併發現它能表達原先兩個親本質粒的遺傳資訊，從而開創了遺傳工程的新紀元。伯格（PaulBerg）、科恩、H·博耶不能忘記的人

穆利斯（KaryB.Mullis）1985年穆利斯發明了高效複製DNA片段的“聚合酶鏈式反應(PCR)”技術，利用該技術可從極其微量的樣品中大量生產DNA分子，使基因工程獲得了革命性發展。“實驗科學，與人們習慣的其他事物都不同，像一株野草，在我們不經意間成長著。這株野草一年四季都能結出許多耀眼的真理和奇妙的機器。藝術囿於奇想和時尚。宗教著重內心而僅能自持。法律忽而放縱我們，忽而使我們淪為奴隸。惟有實驗科學，才以一種不可預見但有規律的方式給我們每個人送來果實。為了獲取這些果實，舊時的帝王定會不惜兵戎相見”。——穆利斯

相關概念工具酶載體基本原理基本過程基因工程在醫學中的應用本節主要內容

一、基因工程的基本概念（一）DNA重組(DNArecombination)不同來源的DNA分子可以通過末端共價連接（磷酸二酯鍵）而形成重新組合的DNA分子，這一過程稱為DNA重組。

DNA克隆應用酶學的方法，在體外將各種來源的遺傳物質（同源的或異源的、原核的或真核的、天然的或人工的DNA）與載體DNA接合成一具有自我複製能力的DNA分子——複製子(replicon)，繼而通過轉化或轉染宿主細胞，篩選出含有目的基因的轉化子細胞，再進行擴增提取獲得大量同一DNA分子，也稱基因克隆或重組DNA(recombinantDNA)。

基因克隆示意圖

（二）基因