BT第讲基因工程第讲概论学习教案

1、会计学1BT第讲基因工程第讲概论第讲基因工程第讲概论第一页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。2第1页/共77页第二页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。36. 6. 设计一个基因克隆的程序设计一个基因克隆的程序。第2页/共77页第三页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。4第3页/共77页第四页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。5第4页/共77页第五页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。6 内容提要内容提要第5页/共77页第六页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。7第6页/共77页第七页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。8With Restriction enzymesWith Restr

2、iction enzymeswith DNA ligase enzyme(Genetic transformation)第7页/共77页第八页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。9 基因工程是指将一种生物体（供体）的基因与载体在体基因工程是指将一种生物体（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之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或新性状的DNADNA体外操作程序，也称为分子克隆技术。体外操作程序，也称为分子克隆技术。 因此，因此，供体、受体、载体供体、受体、载体

3、是重组是重组DNADNA技术的三大基技术的三大基本元件。本元件。体外重建、基因转移体外重建、基因转移和和外源表达外源表达是重组是重组DNADNA技术的三大环节。技术的三大环节。第8页/共77页第九页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。10，备大量纯化的备大量纯化的DNADNA片段提供了可片段提供了可能，拓宽了分子生物学的研究领能，拓宽了分子生物学的研究领域。域。第9页/共77页第十页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。11第10页/共77页第十一页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。12第11页/共77页第十二页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。13第12页/共77页第十三页，编辑于星期五：

4、二十一点 四十一分。14第13页/共77页第十四页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。15第14页/共77页第十五页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。16第15页/共77页第十六页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。17第16页/共77页第十七页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。18 本课程的地位：本课程的地位：现代科技革命现代科技革命高新技术高新技术生物技术生物技术基因工程基因工程基因克隆基因克隆第17页/共77页第十八页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。19基因工程不是发现，而是创造。基因工程不是发现，而是创造。第18页/共77页第十九页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。20改变传

5、统农业概念 让植物生产人体蛋白质让植物生产人体蛋白质 生产促性腺绒毛激素的矮牵牛生产促性腺绒毛激素的矮牵牛第19页/共77页第二十页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。发光的水稻第20页/共77页第二十一页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。22 只只 有有 想想 不不 到到 的的 没没 有有 办办 不不 到到 的的基因重组基因重组第21页/共77页第二十二页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。23第22页/共77页第二十三页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。24第23页/共77页第二十四页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。25 19441944年，美年，美国微生物学家国微生物学家Aver

6、yAvery证明基因证明基因就是就是DNADNA分子，分子，提出提出 DNADNA是遗是遗传信息的载体。传信息的载体。第24页/共77页第二十五页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。26螺旋结构螺旋结构模型。模型。第25页/共77页第二十六页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。第26页/共77页第二十七页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。28DNA RNA protein第27页/共77页第二十八页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。ReplicationReplication TranscriptionReverse Transcription Translation中心法则（the ce

7、ntral dogma）第28页/共77页第二十九页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。第29页/共77页第三十页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。31第30页/共77页第三十一页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。32第31页/共77页第三十二页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。33目 录第32页/共77页第三十三页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。34mRNA分子上从分子上从5 至至3 的的方向方向,每每3个核苷酸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，称为质合成的起始、终止信号，称为三联体密码三联体密码

8、(triplet codon)，也称遗传密码子，也称遗传密码子(genetic codon)。解决了信息语言的对应关系。解决了信息语言的对应关系。第33页/共77页第三十四页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。35码。否，为码。否，为MetMet密码。密码。密码: 43 = 64 第34页/共77页第三十五页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。36遗传密码具有的特点遗传密码具有的特点2) 方向性方向性第35页/共77页第三十六页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。37第36页/共77页第三十七页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。38目 录第37页/共77页第三十八页，编辑于星期五：二十一点

9、四十一分。39第38页/共77页第三十九页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。40第39页/共77页第四十页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。41第40页/共77页第四十一页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。42第41页/共77页第四十二页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。43第42页/共77页第四十三页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。44第43页/共77页第四十四页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。45第44页/共77页第四十五页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。46第45页/共77页第四十六页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。47 5、 DNA分析、鉴定分析、鉴定技术技术

10、酶切分析技术（核酸酶切分析技术（核酸分辨分辨仪）仪） 核酸分子杂交技术（核酸核酸分子杂交技术（核酸探测探测仪）仪） 序列分析（密码序列分析（密码复读复读机）机） 生物信息学（生物信息学（密码密码破译破译机）机） 第46页/共77页第四十七页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。48第47页/共77页第四十八页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。49第48页/共77页第四十九页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。50 19701970年，年， MIT MIT 的科学家率先提出在体的科学家率先提出在体外把不同来源的遗传物质进行重组的设想，但外把不同来源的遗传物质进行重组的设想，但遭到反对，不予支持。

11、没能进行试验。遭到反对，不予支持。没能进行试验。 19721972年，年， BoyerBoyer等在发现限制性核等在发现限制性核酸内切酶酸内切酶EcoR I EcoR I 的基础上，开始了实验。的基础上，开始了实验。第49页/共77页第五十页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。51基因工程的大胆尝试基因工程的大胆尝试第50页/共77页第五十一页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。52基因工程的诞生基因工程的诞生1980年年Nobel化学奖化学奖19721972年斯坦福大学的年斯坦福大学的Paul BergPaul Berg小组完成了小组完成了首次体外重组实验。首次体外重组实验。 Berg的开创

12、性实验的开创性实验第51页/共77页第五十二页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。53第52页/共77页第五十三页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。54pSC101第53页/共77页第五十四页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。55第54页/共77页第五十五页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。56第55页/共77页第五十六页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。57第56页/共77页第五十七页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。58第57页/共77页第五十八页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。59第58页/共77页第五十九页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。60第59页/共77页第六十页

13、，编辑于星期五：二十一点 四十一分。61第60页/共77页第六十一页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。62第61页/共77页第六十二页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。63第62页/共77页第六十三页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。64第63页/共77页第六十四页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。65第64页/共77页第六十五页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。66切割：切割：连接酶连接酶连接：连接：第65页/共77页第六十六页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。67第66页/共77页第六十七页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。68转移：转移：第67页/共77页第六十八页，编辑于

14、星期五：二十一点 四十一分。69筛选：筛选：第68页/共77页第六十九页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。70表达：表达：第69页/共77页第七十页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。 重组重组DNADNA操作一般步骤操作一般步骤：（1 1）分分离离：提取和获得目的基因：提取和获得目的基因 和载体和载体DNADNA；（2 2）切切割割：分别对目的基因和载体：分别对目的基因和载体DNADNA 酶切酶切；（3 3）连连接接：目的基因与载体连接，：目的基因与载体连接， 形成新的重组形成新的重组 DNADNA分子；分子；（4 4）转转化化：用重组：用重组DNADNA分子转化受体分子转化受体 细胞；细

15、胞；（5 5）筛筛选选：能在受体细胞中复制和遗：能在受体细胞中复制和遗 传；对转化子筛选和鉴定传；对转化子筛选和鉴定；（6 6）表表达：达：对获得外源基因的细胞或生对获得外源基因的细胞或生 物体通过培养，获得所需的物体通过培养，获得所需的 遗传性状或表达出所需要的遗传性状或表达出所需要的 产物。产物。第70页/共77页第七十一页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。第71页/共77页第七十二页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。73 图图2-1 基因工程技术流程图基因工程技术流程图 第72页/共77页第七十三页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。74提高外源基因的剂量提高外源基因的剂量 分子遗传

16、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、增强子、操作子、终止子、启动子、增强子、操作子、终止子、 上游调控序列等上游调控序列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： SD序列、序列、mRNA非编码区、密码子等非编码区、密码子等 分子生物学原理分子生物学原理 基因工程菌（基因工程菌（微型生物反应器微型生物反应器）增殖及稳定生产）增殖及稳定生产 生化工程学原理生化工程学原理 第73页/共77页第七十四页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。75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DNADNA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（PCRPCR）技术）技术第74页/共77页第七十五页，编辑于星期五：二十一点 四十一分。76n运输工具：运输工具：n细菌质粒细菌质粒n病毒病毒nDNADNA操作技术操作技术n纯化