河南农业大学：《微生物学》课程教学课件（PPT讲稿）第七章 微生物的遗传变异与育种 Microbial Genetics and Variation（4/5）第四节 基因工程 Gene Engineering

第四节 基因工程 Gene Engineering

第四节 基因工程 Gene Engineering

基因工程定义 基因工程：指通过人工方法将目的基因 与载体DNA分子连接起来，然后导入 受体细胞，从而使受体细胞获得新的 遗传性状的一种崭新的育种措施

基因工程定义 基因工程：指通过人工方法将目的基因 与载体DNA分子连接起来，然后导入 受体细胞，从而使受体细胞获得新的 遗传性状的一种崭新的育种措施

第一节 基因工程概述 一、基因工程的发展历史 （一）理论上的三大发现： （二）技术上的三大发明： （三）基因工程的诞生 （四）基因工程的几个方面

第一节 基因工程概述 一、基因工程的发展历史 （一）理论上的三大发现： （二）技术上的三大发明： （三）基因工程的诞生 （四）基因工程的几个方面

3、60年代，Nirenbery等科学家确定了遗 传信息的传递方式：DNA—RNA—蛋白 质的中心法则。 （一）理论上的三大发现 1、1944年Avery的转化实验 证明了核酸是遗传的物质基础 2、1953年Watson和Crick弄清了生物遗 传物质的分子机制： 阐明了DNA的 双螺旋结构和半保留复制机理

3、60年代，Nirenbery等科学家确定了遗 传信息的传递方式：DNA—RNA—蛋白 质的中心法则。 （一）理论上的三大发现 1、1944年Avery的转化实验 证明了核酸是遗传的物质基础 2、1953年Watson和Crick弄清了生物遗 传物质的分子机制： 阐明了DNA的 双螺旋结构和半保留复制机理

3、基因工程的载体（质粒）的发现： 从1946年起，LEDERBERG开始研究细菌的性因子-F因子， 经过50年代和60年代，相继发现其它质粒，如抗药因子 （R因子），到1973年COHEN将质粒作为基因工程的载 体使用 （二）技术上的三大发明 1、DNA的特异切割 1970年Smith和Wilcox等人 从流感嗜血杆菌中分离出特异切割DNA的限制酶。从而 为人们随意切割DNA提供了一把利剪。 2、DNA连接酶的发现 1967年，世界上有五个实验室几乎同时发现了DNA连接 酶，这种酶能够参与DNA裂口的修复

3、基因工程的载体（质粒）的发现： 从1946年起，LEDERBERG开始研究细菌的性因子-F因子， 经过50年代和60年代，相继发现其它质粒，如抗药因子 （R因子），到1973年COHEN将质粒作为基因工程的载 体使用 （二）技术上的三大发明 1、DNA的特异切割 1970年Smith和Wilcox等人 从流感嗜血杆菌中分离出特异切割DNA的限制酶。从而 为人们随意切割DNA提供了一把利剪。 2、DNA连接酶的发现 1967年，世界上有五个实验室几乎同时发现了DNA连接 酶，这种酶能够参与DNA裂口的修复

（三）基因工程的诞生 1973年，Cohen等实现了 细菌间性状的转移。 这是基因工程发展史上第 一次实现重组体转化成 功的例子。基因工程从 此诞生，这一年被定为 基因工程诞生的元年

（三）基因工程的诞生 1973年，Cohen等实现了 细菌间性状的转移。 这是基因工程发展史上第 一次实现重组体转化成 功的例子。基因工程从 此诞生，这一年被定为 基因工程诞生的元年

（四）基因工程的几个方面 1、基因工程技术的“神奇”所 在 2、 “多利”的克隆 3、基因工程技术与我们

（四）基因工程的几个方面 1、基因工程技术的“神奇”所 在 2、 “多利”的克隆 3、基因工程技术与我们

1、基因工程技术的神奇所在？？ 而通过基因工程技术现在只要用10L发酵液就可获得同样的产量。 实例1 胰岛素的提取：100000胰脏只能提取3～4克， 而用“工程菌”进行发酵生产，则只要几升发酵液 就可取得同样数量的产品。 实例2 生长激素释放因子（一种十四肽，能抑制其他激素的释放和治疗 糖尿病）：它原来要从羊的脑下垂体中提取，宰50万头羊也只能提 取5毫克的产品

1、基因工程技术的神奇所在？？ 而通过基因工程技术现在只要用10L发酵液就可获得同样的产量。 实例1 胰岛素的提取：100000胰脏只能提取3～4克， 而用“工程菌”进行发酵生产，则只要几升发酵液 就可取得同样数量的产品。 实例2 生长激素释放因子（一种十四肽，能抑制其他激素的释放和治疗 糖尿病）：它原来要从羊的脑下垂体中提取，宰50万头羊也只能提 取5毫克的产品

1962约翰·格登宣布他用一个成年细胞克隆出一只蝌蚪 1984斯蒂恩·威拉德森用胚胎细胞克隆出一只羊 1996用成年哺乳动物细胞克隆出的个体克隆羊Dolly出世 2000美国科学家用无性繁殖技术成功地克隆出一只猴子 2001年美、意科学家联手展开克隆人的工作 1996-2000欧美日俄中国等多国科学家成功克隆多种动物 上世纪50年代科学家成功无性繁育出非洲爪蟾 2、 “多利”的克隆

1962约翰·格登宣布他用一个成年细胞克隆出一只蝌蚪 1984斯蒂恩·威拉德森用胚胎细胞克隆出一只羊 1996用成年哺乳动物细胞克隆出的个体克隆羊Dolly出世 2000美国科学家用无性繁殖技术成功地克隆出一只猴子 2001年美、意科学家联手展开克隆人的工作 1996-2000欧美日俄中国等多国科学家成功克隆多种动物 上世纪50年代科学家成功无性繁育出非洲爪蟾 2、 “多利”的克隆

取出一个 体细胞 生产小羊 胚胎体外培养 植入母羊 （第三只） 细胞核 置换 取出一个 卵细胞

取出一个 体细胞 生产小羊 胚胎体外培养 植入母羊 （第三只） 细胞核 置换 取出一个 卵细胞