生物化学教学课件：gene engineering基因工程

(GeneEngineering&ProteinEngineering)第十七章基因工程和蛋白质工程

一、基因工程的由来理论上的三大发现及技术上的三大发明对其诞生起了决定作用。分子生物学、分子遗传学、细胞学、物理学、化学最新成果的综合。（一）理论上的三大发现*

20世纪40年代，生物的遗传物质是DNA

肺炎双球菌实验*50年代，DNA双螺旋结构和半保留复制

1953年，Watson&Crick

Messelson&Stall*60年代，遗传信息的传递方式

1961年，Nirenberg破译出第一批遗传密码（二）技术上的三大发明1限制性核酸内切酶和DNA连接酶2基因工程载体

载体(vector)：具备自我复制能力的DNA分子。有病毒、噬菌体和质粒三类。3逆转录酶

1970年，Temin&Baltimore在RNA病毒中发现1972年，旧金山Boyer&Cohen，首次重组DNA技术

1973,斯坦福Berg博士,哺乳动物重组DNA*限制酶

RestrictionEndonucleaseEcoRI:E.coli strainR 1stenzymefoundGAATTC G AATTCCTTAAG CTTAA GHpaI GTTAAC GTT AAC CAATTG CAA TTG*基因载体

(Vector)质粒(Plasmids)噬菌体动、植物病毒载体细菌人工染色体(BAC)-bacterialartificialchromosome酵母人工染色体(YAC)-yeastartificialchromosome$基因工程的概念P479遗传物质（基因）在体外经人工“剪裁”(cut)、

“组合”(unite)和“拼接”(splicing)，重新组建；然后通过适合载体，将其转入宿主细胞内，并使所需要的基因在细胞内表达，产生出人们所需要的新产品，或创建新的生物类型。Why基因工程?制备基因工程药物和疫苗等重組蛋白.

如乙肝疫苗、干扰素、胰岛素、白介素、生长激素和红细胞生成素。例？2.

转基因动物和植物。例？3.

基因疗法（Genetherapy）4.分子生物学研究

……第二节基因工程的基本步骤目的基因的获得外源DNA与载体连接（进入载体分子上） a.剪切-Restrictionenzymes b.连接-DNAligase3.重组DNA分子转移到受体细胞内筛选转化细胞目的基因的表达（一）目的基因的获得化学合成基因用PCR反应分离目的基因逆转录法获得真核目的基因从基因组/cDNA文库获得目的基因DNA片段直接提取（二）外源DNA与载体连接重组DNA分子(进入载体分子上）a.剪切-Restrictionenzymesb.连接-DNAligase（三）重组DNA引入受体细胞：

转化(Tranformation)宿主细胞原核细胞真核细胞病毒表达系统:牛痘病毒、昆虫多角体病毒、腺病毒Ti质粒(Tumor-inducingplasmid)

根癌病土壤杆菌

转化方法CaCl2

λ噬菌体感染微量注射(Microinjection)電穿孔(Electroporation)GeneGun（四）重组体的筛选筛选法抗生素蓝白筛选法杂交（五）基因的表达(GeneExpression)基因工程胰岛素的生产基因工程胰岛素的生产（续）基因工程胰岛素的生产（续）基因工程胰岛素的生产（续）基因工程