华东理工大学：《基因工程》课程教学资源（课件讲稿）第二讲 重组DNA技术与基因工程的基本原理

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生物技术专业核心课程 生物技术专业核心课程 基因工程 华东理工大学 张惠展 华东理工大学 张惠展

基因工程 1重组DNA技术与基因工程的基本概念 2重组DNA技术与基因工程的基本原理 3重组DNA技术所需的基本条件 4重组DNA技术的操作过程 5目的基因的克隆与基因文库的构建 6外源基因在大肠杆菌中的表达 7外源基因在酵母菌中的表达 8外源基因在哺乳动物细胞中的表达 9外源基因表达产物的分离纯化

基因工程 5 2 3 4 1 6 7 8 9 重组重组DNA DNA技术与基因工程的基本概念 技术与基因工程的基本概念 重组DNA技术与基因工程的基本原理 技术与基因工程的基本原理 重组DNA技术所需的基本条件 技术所需的基本条件 重组DNA技术的操作过程 技术的操作过程 目的基因的克隆与基因文库的构建 目的基因的克隆与基因文库的构建 外源基因在大肠杆菌中的表达 外源基因在大肠杆菌中的表达 外源基因在酵母菌中的表达 外源基因在酵母菌中的表达 外源基因在哺乳动物细胞中的表达 外源基因在哺乳动物细胞中的表达 外源基因表达产物的分离纯化 外源基因表达产物的分离纯化

2重组DNA技术与基因工程的基本原理 A重组DNA技术的理论基础 B基因的分子生物学 C基因工程的基本原理 D基因工程的支撑技术

D 基因工程的支撑技术 基因工程的支撑技术 2 重组DNA技术与基因工程的基本原理 技术与基因工程的基本原理 C 基因工程的基本原理 基因工程的基本原理 B 基因的分子生物学 基因的分子生物学 A 重组DNA技术的理论基础 技术的理论基础

2重组DNA技术与基因工程的基本原理 A重组DNA技术的理论基础 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DNA 分子遗传学 1953年沃森-克瑞克DA双螺旋结构分子生物学 1973年伯格-杰克森-考恩-鲍耶DNA分子体外拼接 基因工程

A 重组DNA技术的理论基础 技术的理论基础 2 重组DNA技术与基因工程的基本原理 技术与基因工程的基本原理 1919世纪中 世 孟德尔 豌豆杂交试验 遗传因子 经典遗传学 孟德尔 豌豆杂交试验 遗传因子 经典遗传学 2020世纪初 世 摩尔根 果蝇杂交实验 基因 基因学 摩尔根 果蝇杂交实验 基因 基因学 1944 1944年年 艾弗瑞 肺炎双球菌转化实验 遗传物质 艾弗瑞 肺炎双球菌转化实验 遗传物质DNA DNA 1973 1973年年 伯格-杰克森-考恩-鲍耶 伯格-杰克森-考恩-鲍耶 DNA DNA分子体外拼接 分子体外拼接 分子遗传学 分子遗传学 1953 1953年年 沃森-克瑞克 沃森-克瑞克 DNA DNA双螺旋结构 双螺旋结构 分子生物学 分子生物学 基因工程 基因工程

2重组DNA技术与基因工程的基本原理 B基因的分子生物学 ■基因 调控元件 mRNA 翻译 蛋白质 机体构架 功能效应 生物催化 生物

B 基因的分子生物学 基因的分子生物学 2 重组DNA技术与基因工程的基本原理 技术与基因工程的基本原理 基 因 蛋白质 机体构架 功能效应 生物催化 调控元件 mRNA 转 录 翻 译 生物性状 生物过程

2重组DNA技术与基因工程的基本原理 C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 筛选修饰重组基因表达的转录调控元件,如:启动子 增强子、操作子、终止子、上游调控序列等 分子生物学原理 修饰构建蛋白质生物合成的翻译调控元件,如:SD序 列、mRNA非编码区、密码子等 分子生物学原理 基因工程菌(微型生物反应器)的增殖及稳定生产 生化工程学原理

C 基因工程的基本原理 基因工程的基本原理 2 重组DNA技术与基因工程的基本原理 技术与基因工程的基本原理 提高外源基因的剂量 提高外源基因的剂量——分子遗传学原理 分子遗传学原理 筛选修饰重组基因表达的转录调控元件，如： 筛选修饰重组基因表达的转录调控元件，如：启动子、 启动子、 增强子 增、操作子、终止子、上游调控序列等 、操作子、终止子、上游调控序列等 列列、、mRNA mRNA非编码区 非编码区、密码子等 、密码子等 —— ——分子生物学原理 分子生物学原理 修饰构建蛋白质生物合成的翻译调控元件，如： 修饰构建蛋白质生物合成的翻译调控元件，如：SDSD序序 基因工程菌（微型生物反应器）的增殖及稳定生产 基因工程菌（微型生物反应器）的增殖及稳定生产 —— ——生化工程学原理 生化工程学原理 —— ——分子生物学原理 分子生物学原理

2重组DNA技术与基因工程的基本原理 D基因工程的支撑技术 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 ●基因定点突变技术 聚合酶链反应(PCR)技术

D 基因工程的支撑技术 基因工程的支撑技术 2 重组DNA技术与基因工程的基本原理 技术与基因工程的基本原理 核酸凝胶电泳技术 核酸凝胶电泳技术 核酸分子杂交技术 核酸分子杂交技术 细菌转化转染技术 细菌转化转染技术 DNA DNA序列分析技术 序列分析技术 寡核苷酸合成技术 寡核苷酸合成技术 基因定点突变技术 基因定点突变技术 聚合酶链反应（ 聚合酶链反应（PCR）技术