《分子生物学》课程教学课件（PPT讲稿）Chapter 9 Principles and Techniques of Gene Engineering

Chapter 9 Principles and Techniques of Gene Engineering 基因工程原理与技术

Chapter 9 Principles and Techniques of Gene Engineering 基因工程原理与技术

Outline 第一节绪论 第二节核酸的分离、检测技术 第三节基因工程的酶学基础 第四节基因克隆载体 第五节克隆的策略 第六节遗传转化与筛选 2025/5/15

2025/5/15 2 Outline 第一节 绪论 第二节 核酸的分离、检测技术 第三节 基因工程的酶学基础 第四节 基因克隆载体 第五节 克隆的策略 第六节 遗传转化与筛选

Key points ●常用的核酸分离试剂的作用；电泳必需的 组分 ●分子克隆的工具酶；常用载体的类型和应 用范围 ● 克隆策略 ● 筛选策略 2025/5/15

2025/5/15 3 Key points ⚫ 常用的核酸分离试剂的作用；电泳必需的 组分 ⚫ 分子克隆的工具酶；常用载体的类型和应 用范围 ⚫ 克隆策略 ⚫ 筛选策略

第一节绪论 基因工程的基本概念： 是20世纪70年代在微生物遗传学和分子生物学的 基础上形成的一门学科，是将某种生物细胞内的 DNA分离纯化，经切割后和某种载体拼接重组， 将重组载体运送到另一种生物的活细胞内，使之 增殖并发挥正常功能，从而生产人类感兴趣的生 物制品或具有新遗传特性的物种的过程。 2025/5/15

2025/5/15 4 第一节 绪论 一、基因工程的基本概念： 是20世纪70年代在微生物遗传学和分子生物学的 基础上形成的一门学科，是将某种生物细胞内的 DNA分离纯化，经切割后和某种载体拼接重组， 将重组载体运送到另一种生物的活细胞内，使之 增殖并发挥正常功能，从而生产人类感兴趣的生 物制品或具有新遗传特性的物种的过程

基因工程(gene engineering)常和以下名称混用： ●遗传工程(genetic engineering; ●基因克隆(gene cloning)； ●分子克隆(molecular cloning; ●基因操作(gene manipulation); ●重组DNA技术recombination DNA technique) ●克隆clone):作名词时指含有某目的DNA片段的重 组DNA分子或含有该重组分子的无性繁殖系. ●作动词时是指基因的分离与重组过程。 2025/5/15

2025/5/15 5 基因工程(gene engineering)常和以下名称混用: ⚫遗传工程(genetic engineering); ⚫基因克隆(gene cloning); ⚫分子克隆(molecular cloning); ⚫基因操作(gene manipulation); ⚫重组DNA技术(recombination DNA technique) ⚫克隆(clone): 作名词时指含有某目的DNA片段的重 组DNA分子或含有该重组分子的无性繁殖系. ⚫作动词时是指基因的分离与重组过程

基因工程的发展简史 基因工程的诞生建立在分子生物学领域的三大发现及三大技术突破： 三大理论发现： 1.1944年，Avery等证明了DNA是遗传物质。 2.1953年，Natson和Crick提出了DNA的双螺旋结构模型； 3.1966年，Nirenberg等破译了氨基酸密码子并编排了密码表。 三大技术突破： 1.1970年，Smith和Vilcox第一次发现限制性核酸内切酶Hindll,使 DNA分子的体外切割成为可能。 2.1967年，发现DNA连接酶。1970年T4噬菌体DNA连接酶发现。 3.基因工程载体的研究和构建。 2025/5/15

2025/5/15 6 基因工程的诞生建立在分子生物学领域的三大发现及三大技术突破： 三大理论发现： 1. 1944年，Avery等证明了DNA是遗传物质。 2. 1953年，Watson和Crick提出了DNA的双螺旋结构模型； 3. 1966年，Nirenberg等破译了氨基酸密码子并编排了密码表。 三大技术突破： 1. 1970年，Smith和Wilcox第一次发现限制性核酸内切酶HindII，使 DNA分子的体外切割成为可能。 2. 1967年，发现DNA连接酶。1970年T4噬菌体DNA连接酶发现。 3. 基因工程载体的研究和构建。 二、基因工程的发展简史

基因工程技术及其应用 供体细胞 目的基因 载体 重组DNA分子 受体细胞 转化细胞 2025/5/15 基因治疗 多肽药物 转基因动物 转基因植物 畜牧业、渔 基因诊断 疫苗、抗体 农业、林业 生物反应器) 生物反应器

2025/5/15 7 基因工程技术及其应用 供体细胞 目的基因 载 体 重组D N A分子 转化细胞 受体细胞 多肽药物 疫苗、抗体 基因治疗 基因诊断 转基因动物 (畜牧业、渔业 生物反应器) 转基因植物 (农业、林业 生物反应器) 冶金、环保 轻工、食品

Pancreas Bacterium Insulin-producing Cell Plasmid一Ring Strand of DNA of DNA-from from Insulin- Bacterium producing Cell. Plasmid is Cut Open Insulin Gene is Cut Out of DNA Insulin Gene is Spliced into Plasmoid Hybrid Plasmid is Put Back into Bacterium Bacterium Makes Human Insulin 2025/5/15 0

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DNA containing desired gene removed from cell Enzymes cut out desired gene 可 骚可 Enzymes insert 可1 gene into 条① DNA vector 可 可 Bacteria reproduce- 条 creating a large number of bacteria with the new characteristic DNA vector taken from bacterium 2025/5/15

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第二节核酸的分离检测技术 2025/5/15 10

2025/5/15 10 第二节 核酸的分离检测技术