基因工程的理論基礎(chǔ)課件

第四章基因工程第一節(jié)、基因工程的基本原理和技術(shù)1一、引言2000：果蠅的基因組圖譜繪制完成；人類基因組圖譜的繪制工作完成。2002：瘧原蟲、按蚊的基因組圖譜完成；完成水稻、小鼠的基因組圖譜。2003：意大利培育出第一匹克隆馬，人類基因組序列基本完成。2基因工程胰島素（二）將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素！大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)不但解決了這種比黃金還貴的藥品產(chǎn)量問題，還使其價格降低了30%-50%!胰島素生產(chǎn)車間3基因工程干擾素（一）干擾素治療病毒感染簡直是“萬能靈藥”！過去從人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍貴”程度自不用多說。干擾素生產(chǎn)車間干擾素分子結(jié)構(gòu)4基因工程干擾素(二）基因工程人干擾素α-2b（安達(dá)芬）是我國第一個全國產(chǎn)化基因工程人干擾素α-2b，具有抗病毒，抑制腫瘤細(xì)胞增生，調(diào)節(jié)人體免疫功能的作用，廣泛用于病毒性疾病治療和多種腫瘤的治療，是當(dāng)前國際公認(rèn)的病毒性疾病治療的首選藥物和腫瘤生物治療的主要藥物。5基因診斷與基因治療運(yùn)用基因工程設(shè)計制造的“DNA探針”檢測肝炎病毒等病毒感染及遺傳缺陷，不但準(zhǔn)確而且迅速。通過基因工程給患有遺傳病的人體內(nèi)導(dǎo)入正?；蚩伞耙淮涡浴苯獬∪说募部?。我國研究人員正在制備用于基因治療的基因工程細(xì)胞7一、重組DNA技術(shù)的基本定義基因工程的基本概念

重組DNA技術(shù)是指將一種生物體（供體）的基因與載體在體外進(jìn)行拼接重組，然后轉(zhuǎn)入另一種生物體（受體）內(nèi)，使之按照人們的意愿穩(wěn)定遺傳并表達(dá)出新產(chǎn)物或新性狀的DNA體外操作程序，也稱為分子克隆技術(shù)。

因此，供體、受體、載體是重組DNA技術(shù)的三大基本元件。8一、

重組DNA技術(shù)的理論基礎(chǔ)基因工程的基本原理20世紀(jì)初摩爾根

果蠅雜交實(shí)驗(yàn)

基因

基因?qū)W1944年艾弗瑞

肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

遺傳物質(zhì)DNA1973年伯格-杰克森-考恩-鮑耶

DNA分子體外拼接分子遺傳學(xué)基因工程9

1.DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)1953年構(gòu)建模型10ⅰDNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。ⅱDNA分子中脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基在內(nèi)側(cè)。ⅲ兩條鏈上堿基通過氫鍵連結(jié)起來，形成堿基對，且遵循堿基互補(bǔ)配對原則（A與T配對，G與C配對）。二.DNA的規(guī)則雙螺旋結(jié)構(gòu)1112345678109GTCA1.胞嘧啶2.腺嘌呤3.鳥嘌呤4.胸腺嘧啶5.脫氧核糖6.磷酸7.胸腺嘧啶脫氧核苷酸8.堿基對9.氫鍵10.一條脫氧核苷酸鏈的片段下面是DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖，說出圖中1－10的名稱：練習(xí)12③DNA通過半保留復(fù)制和堿基互補(bǔ)配對保證準(zhǔn)確復(fù)制DNA的半保留復(fù)制132.外源基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)的理論基礎(chǔ)①基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，是生物體遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能單位。遺傳效應(yīng)：能夠轉(zhuǎn)錄為mRNA，翻譯為蛋白質(zhì)的功能?；蚨寄軌騼Υ?、傳遞和表達(dá)遺傳信息，也都可能發(fā)生突變，從而決定生物體的性狀?；蛑阅軌蛐惺惯@些重要功能，是與它的結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系的。那么，基因的結(jié)構(gòu)究竟是怎樣的？存在位置：染色體DNA、線粒體、葉綠體、質(zhì)粒原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)相同嗎？遺傳信息：基因脫氧核苷酸對序列（堿基對序列）。14非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)上游編碼區(qū)下游啟動子終止子與RNA聚酶結(jié)合位點(diǎn)RNA聚合酶能夠識別調(diào)控序列中的結(jié)合位點(diǎn)，并與其結(jié)合。轉(zhuǎn)錄開始后，RNA聚合酶沿DNA分子移動，并與DNA分子的一條鏈為模板合成RNA。轉(zhuǎn)錄完畢后，RNA鏈釋放出來，緊接著RNA聚合酶也從DNA模板鏈上脫落下來。

基因的分子生物學(xué)1.基因結(jié)構(gòu)15ⅱ真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)與RNA聚酶結(jié)合位點(diǎn)內(nèi)含子外顯子啟動子終止子編碼區(qū)上游編碼區(qū)上游不能轉(zhuǎn)錄為mRNA，不能編碼蛋白質(zhì)能夠編碼蛋白質(zhì)的序列能夠轉(zhuǎn)錄為mRNA，不能夠編碼蛋白質(zhì)的序列不能轉(zhuǎn)錄為mRNA，不能編碼蛋白質(zhì)非編碼區(qū)與內(nèi)含子都是基因結(jié)構(gòu)中不能編碼蛋白質(zhì)的序列，它們有哪些不同？內(nèi)含子能轉(zhuǎn)錄為mRNA16原核細(xì)胞真核細(xì)胞不同點(diǎn)編碼區(qū)是_____的編碼區(qū)是間隔的、_____的相同點(diǎn)都由能夠編碼蛋白質(zhì)的______和具有調(diào)控作用的______區(qū)組成的原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)比較連續(xù)不連續(xù)編碼區(qū)非編碼編碼相同數(shù)目氨基酸的蛋白質(zhì)，原核細(xì)胞與真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)一樣長嗎？真核細(xì)胞基因編碼區(qū)具有內(nèi)含子，比原核細(xì)胞長。17②中心