华东理工大学：《生物技术与应用》 重组DNA技术与基因工程讲义

生物技术与应用 重组DNA技术与基因工程 华东理工大学张惠展

生物技术与应用 重组DNA技术与基因工程 华东理工大学 张惠展

重组DNA技术与基因工程 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

重组DNA技术与基因工程 5 2 3 4 1 6 7 8 9 重组DNA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 重组DNA技术所需的基本条件 重组DNA技术的操作过程 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 外源基因表达产物的分离纯化

1重组DNA技术与基因工程的基本概念 A重组DNA技术的基本定义 重组DNA技术是指将一种生物体(供体)的基因与 载体在体外进行拼接重组,然后转入另一种生物体(受 体)内,使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物 或新性状的DNA体外操作程序,也称为分子克隆技术。 因此,供体、受体、载体是重组DNA技术的三大基 本元件

A 重组DNA技术的基本定义 1 重组DNA技术与基因工程的基本概念 重组DNA技术是指将一种生物体（供体）的基因与 载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物体（受 体）内，使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物 或新性状的DNA体外操作程序，也称为分子克隆技术。 因此，供体、受体、载体是重组DNA技术的三大基 本元件

1重组DNA技术与基因工程的基本概念 B基因工程的基本定义 基因工程是指重组DNA技术的产业化设计与应用, 包括上游技术和下游技术两大组成部分。上游技术指的 是基因重组、克隆和表达的设计与构建(即重组DNA技 术);而下游技术则涉及到基因工程菌或细胞的大规模 培养以及基因产物的分离纯化过程

B 基因工程的基本定义 1 重组DNA技术与基因工程的基本概念 基因工程是指重组DNA技术的产业化设计与应用， 包括上游技术和下游技术两大组成部分。上游技术指的 是基因重组、克隆和表达的设计与构建（即重组DNA技 术）；而下游技术则涉及到基因工程菌或细胞的大规模 培养以及基因产物的分离纯化过程

1重组DNA技术与基因工程的基本概念 C重组DNA技术与基因工程的基本用途 分离、扩增、鉴定、研究、整理生物信息资源 ●大规模生产生物活性物质 ●设计、构建生物的新性状甚至新物种

C 重组DNA技术与基因工程的基本用途 1 重组DNA技术与基因工程的基本概念 分离、扩增、鉴定、研究、整理生物信息资源 大规模生产生物活性物质 设计、构建生物的新性状甚至新物种

大规模生产生物活性物质 野生细胞 野生细胞 分离工程 基因工程 分离工程 酶 蛋白质工程 途径工程 工程细胞 发酵工程 细胞工程 酶工程 生物活性物质

大规模生产生物活性物质 工程细胞 基因工程 蛋白质工程 途径工程 发酵工程 细胞工程 分离工程 酶 酶工程 分 离 工 程 野生细胞 野生细胞 生物活性物质

1重组DNA技术与基因工程的基本概念 D基因工程的基本形式 第一代基因工程蛋白多肽基因的高效表达经典基因工程 第二代基因工程蛋白编码基因的定向诱变蛋白质工程 第三代基因工程代谢信息途径的修饰重构途经工程 第四代基因工程基因组或染色体的转移基因组工程

D 基因工程的基本形式 1 重组DNA技术与基因工程的基本概念 第一代基因工程 蛋白多肽基因的高效表达 经典基因工程 第二代基因工程 蛋白编码基因的定向诱变 蛋白质工程 第三代基因工程 代谢信息途径的修饰重构 途径工程 第四代基因工程 基因组或染色体的转移 基因组工程

1重组DNA技术与基因工程的基本概念 A重组DNA技术的基本定义 B基因工程的基本定义 C重组DNA技术与基因工程的基本用途 D基因工程的基本形式

D 基因工程的基本形式 1 重组DNA技术与基因工程的基本概念 C 重组DNA技术与基因工程的基本用途 B 基因工程的基本定义 A 重组DNA技术的基本定义

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 194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DNA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 2 重组DNA技术与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DNA 1973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

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 转录 mRNA 翻译 蛋白质 机体构架 功能效应 生物催化 生物性状生物过程

B 基因的分子生物学 2 重组DNA技术与基因工程的基本原理