基因工程第1讲概论ppt课件.ppt

第二章
基因工程
（Geneengineering）
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（Geneengineering）
DNA重组（recombinantDNA
technology）
基因操作（genemanipulation）
基因克隆（genecloning）
分子克隆（molecularcloning）
DNA克隆（DNAcloning）
基因修饰（genemodification）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。WithRestrictionenzymes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）17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。273．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。Replication304．“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的本质5．破译了全部生物遗传密码，确定了它在生物界的通用性，人类更加具体地了解遗传信息表达规律。遗传密码表mRNA分子上从5至3的方向,每3个核苷酸构建一个密码子，编码某一特定氨基酸或作为蛋白质合成的起始、终止信号，称为三联体密码(tripletcodon)，也称遗传密码子(geneticcodon)。终止密码：翻译终止的密码，不代表任何氨基酸。有3个：UAA、UAG、UGA
•代表氨基酸的密码：64−3=61
起始密码：AUG
在mRNA起始部位时为起始密码。否，为Met密码。1)通用性3)连续性4)简并性5)摆动性6、生物进化，基因突变、
获得的性状可以遗传到
后代。分子遗传学理论上的六大进展解决了
生命现象的遗传物质基础（均是核酸）
结构模型（同类构件、双螺旋）
复制方式（相似的机制）
遗传信息流动方向（共同的中心法则）
遗传密码（共用一套相同的密码）
表达和调