何水林版基因工程第一章_基因工程绪论
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的应用。 ➢ 能够设计一个基因克隆、表达的程序。
2020/8/20
生物教研室
第一章 绪论
生物技术包括四大工程技术 基因工程技术、细胞工程技术、蛋白质及酶工程技术、 发酵工程技术 基因工程技术是生物技术的核心和关键，是主导技术 细胞工程技术是生物技术的基础 蛋白质及酶工程技术是生物技术的条件 发酵工程技术是生物技术获得最终产品的手段 生物技术是一个综合技术体系，其中基因工程和细胞工 程技术最为突出。
定罪犯的有力工具，当事人的头发、血、皮屑的基因分析 都将作为确凿证据。
2020/8/20
生物教研室
基因工程的内容与应用
基因工程概念 基因工程(gene engineering):就是对不同生物的遗传
物质，在体外进行剪切、组合和拼接，使遗传物质重新组 合，然后通过载体转入微生物、植物和动物细胞内，进行 无性繁殖，并使所需要的基因在细胞中表达，产生出人类 所需要的产物或组建成新的生物类型。
又名遗传工程（Genetic Engineering) DNA重组技术(Recombinant DNA Techniques) 分子克隆（Molecular Cloning)
2020/8/20
生物教研室
基因工程的内容与应用
基因工程最突出的优点 就是打破了常规育种难以突破的物种之间界限，可使原
核生物与真核生物之间、动物与植物之间、甚至人与其他 生物之间的遗传信息进行重组和转移。
2020/8/20
生物教研室
本课程的性质和任务
《基因工程》是在我们生命科学学院各专业中的一门非 常重要的专业课。它是在微生物、遗传学和分子生物学等 课程的基础上而开设的。通过这门课程的学习，希望学生 掌握基因工程的基本原理和应用设计策略，为今后进一步 的研究生学习、科研和工作打下重要的理论基础。
2020/8/20
2020/8/20 32P 标记 DNA ,感染后放射标记进入大肠杆菌细胞
生物教研室
基因工程的发展历程和理论基础
2.揭示了DNA分子的双螺旋结构和半保留复制机制
1953年James D. Watson 和Francis H. C. Crick揭示 了DNA分子的双螺旋结构 和半保留复制机制。
2020/8/20
2020/8/20
生物教研室
2. 基因是福音 发现了某疾病基因，就可以对患者进行基因水平上的治
疗，从根本上根除疾病的危害。
3. 基因是企业家的聚宝盆 巨大的市场：基因工程药物 潜在的市场：肥胖基因（2000万美元）
2020/8/20
生物教研室
4.基因是铁的证据 基因分析在重大犯罪案件、历史案件的侦破中是最终确
1970年H.O. Smith等分离出第一种限制性核酸内切酶。
Werner Arber
Hamilton O. Smith
理论预见限制酶 得到第一个限制酶
2020/8/20
1978年Nobel生理或医学奖
缩短了新物种出现的时间。
2020/8/20
生物教研室
基因工程研究的主要内容
生 物 材料
mRNADNAcDNA 基因组目的基因 +
人工合成
转基因生物
克隆载体 酶切
2020/8/20
重组DNA
导入 受体细胞
筛选 克隆子
生物教研室
基因工程四大要素：
供体基因 载体 工具酶 受体细胞
（细菌、植物和动物）
DNA
mRNA
Protein
transcription
translation
1957年Crick又提出了遗传信息传递的“中心法则” (central dogma)，揭示了遗传信息的流向和表达问题。
2020/8/20
生物教研室
基因工程的发展历程和理论基础
一、基因工程诞生的理论基础
（二）技术上的三大发明 1.限制性核酸内切酶的发现与DNA切割
2020/8/20
生物教研室
一、基因（gene）
1. 基因——生命的载体 基因是生物遗传信息的载体，它是由核苷酸序列(通
常为DNA)组成的生物大分子，决定着生物的所有性状 、行为和疾病的发生。
2020/8/20
生物教研室
基因工程理论依据 不同基因具有相同的物质基础 基因是可以切割的 基因是可以转移的 多肽与基因之间存在对应关系 遗传密码是通用的 基因通过复制把遗传信息传给下代
生物教研室
基因工程的发展历程和理论基础
2020/8/20
Francis Crick & James Watson
生物教研室
基因工程的发展历程和理论基础
3.遗传密码的破译和遗传信息传递方式的确定
2020/8/20
1966年Nireberg等破译了全部64个遗传密码
生物教研室
基因工程的发展历程和理论基础
基因工程的发展历程和理论基础
2020/8/20
噬菌体转染实验
1952年Alfred Hershy和 Marsha Chase分别用放射性 同位素标记噬菌体
35S－标记蛋白质 32P－标记 DNA
进一步证明遗传物质是DNA
生物教研室
基因工程的发展历程和理论基础
35S 标记外壳蛋白质,感染后放射标记不进入大肠杆菌细胞
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教学目的
深入理解分子生物学知识； 启发科学思维方法； 掌握基因工程技术的基本原理和技术； 课堂理解消化吸收90%以上； 掌握一定的专业英语词汇。
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学习要求
➢ 掌握基因克隆的基本工具；特别是不同的载体、工具酶。 ➢ 克隆基因的基本方法。 ➢ 利用基因工程生产重组蛋白，基因工程在医药ng)
2020/8/20
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教材及参考书目
教材
1.何水林主编.基因工程.科学出版社，2008.
参考书目
1.张惠展,贾林芝.北京：高等教育出版社,2010 2.吴乃虎. 基因工程原理(上下册). 科学出版社(第二版)，2002. 3.龙敏南.基因工程. 科学出版社，2002. 4.王金发.分子生物学与基因工程习题集.科学出版社.2000.
2020/8/20
生物教研室
基因工程的发展历程和理论基础
一、基因工程诞生的理论基础 （一）理论上的三大发现
1.DNA是生物的遗传物质 （基因工程的先导）
肺炎双球菌转化实验 1944年，美国微生物 学家O.T.Avery首次证实 遗传物质的基础是DNA， 基因位于DNA上。
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第一章 绪论
生物技术包括四大工程技术 基因工程技术、细胞工程技术、蛋白质及酶工程技术、 发酵工程技术 基因工程技术是生物技术的核心和关键，是主导技术 细胞工程技术是生物技术的基础 蛋白质及酶工程技术是生物技术的条件 发酵工程技术是生物技术获得最终产品的手段 生物技术是一个综合技术体系，其中基因工程和细胞工 程技术最为突出。
定罪犯的有力工具，当事人的头发、血、皮屑的基因分析 都将作为确凿证据。
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基因工程的内容与应用
基因工程概念 基因工程(gene engineering):就是对不同生物的遗传
物质，在体外进行剪切、组合和拼接，使遗传物质重新组 合，然后通过载体转入微生物、植物和动物细胞内，进行 无性繁殖，并使所需要的基因在细胞中表达，产生出人类 所需要的产物或组建成新的生物类型。
又名遗传工程（Genetic Engineering) DNA重组技术(Recombinant DNA Techniques) 分子克隆（Molecular Cloning)
2020/8/20
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基因工程的内容与应用
基因工程最突出的优点 就是打破了常规育种难以突破的物种之间界限，可使原
核生物与真核生物之间、动物与植物之间、甚至人与其他 生物之间的遗传信息进行重组和转移。
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本课程的性质和任务
《基因工程》是在我们生命科学学院各专业中的一门非 常重要的专业课。它是在微生物、遗传学和分子生物学等 课程的基础上而开设的。通过这门课程的学习，希望学生 掌握基因工程的基本原理和应用设计策略，为今后进一步 的研究生学习、科研和工作打下重要的理论基础。
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2020/8/20 32P 标记 DNA ,感染后放射标记进入大肠杆菌细胞
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基因工程的发展历程和理论基础
2.揭示了DNA分子的双螺旋结构和半保留复制机制
1953年James D. Watson 和Francis H. C. Crick揭示 了DNA分子的双螺旋结构 和半保留复制机制。
2020/8/20
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2. 基因是福音 发现了某疾病基因，就可以对患者进行基因水平上的治
疗，从根本上根除疾病的危害。
3. 基因是企业家的聚宝盆 巨大的市场：基因工程药物 潜在的市场：肥胖基因（2000万美元）
2020/8/20
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4.基因是铁的证据 基因分析在重大犯罪案件、历史案件的侦破中是最终确
1970年H.O. Smith等分离出第一种限制性核酸内切酶。
Werner Arber
Hamilton O. Smith
理论预见限制酶 得到第一个限制酶
2020/8/20
1978年Nobel生理或医学奖
缩短了新物种出现的时间。
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基因工程研究的主要内容
生 物 材料
mRNADNAcDNA 基因组目的基因 +
人工合成
转基因生物
克隆载体 酶切
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重组DNA
导入 受体细胞
筛选 克隆子
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基因工程四大要素：
供体基因 载体 工具酶 受体细胞
（细菌、植物和动物）
DNA
mRNA
Protein
transcription
translation
1957年Crick又提出了遗传信息传递的“中心法则” (central dogma)，揭示了遗传信息的流向和表达问题。
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基因工程的发展历程和理论基础
一、基因工程诞生的理论基础
（二）技术上的三大发明 1.限制性核酸内切酶的发现与DNA切割
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一、基因（gene）
1. 基因——生命的载体 基因是生物遗传信息的载体，它是由核苷酸序列(通
常为DNA)组成的生物大分子，决定着生物的所有性状 、行为和疾病的发生。
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基因工程理论依据 不同基因具有相同的物质基础 基因是可以切割的 基因是可以转移的 多肽与基因之间存在对应关系 遗传密码是通用的 基因通过复制把遗传信息传给下代
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基因工程的发展历程和理论基础
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Francis Crick & James Watson
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基因工程的发展历程和理论基础
3.遗传密码的破译和遗传信息传递方式的确定
2020/8/20
1966年Nireberg等破译了全部64个遗传密码
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基因工程的发展历程和理论基础
基因工程的发展历程和理论基础
2020/8/20
噬菌体转染实验
1952年Alfred Hershy和 Marsha Chase分别用放射性 同位素标记噬菌体
35S－标记蛋白质 32P－标记 DNA
进一步证明遗传物质是DNA
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基因工程的发展历程和理论基础
35S 标记外壳蛋白质,感染后放射标记不进入大肠杆菌细胞
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教学目的
深入理解分子生物学知识； 启发科学思维方法； 掌握基因工程技术的基本原理和技术； 课堂理解消化吸收90%以上； 掌握一定的专业英语词汇。
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学习要求
➢ 掌握基因克隆的基本工具；特别是不同的载体、工具酶。 ➢ 克隆基因的基本方法。 ➢ 利用基因工程生产重组蛋白，基因工程在医药ng)
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教材及参考书目
教材
1.何水林主编.基因工程.科学出版社，2008.
参考书目
1.张惠展,贾林芝.北京：高等教育出版社,2010 2.吴乃虎. 基因工程原理(上下册). 科学出版社(第二版)，2002. 3.龙敏南.基因工程. 科学出版社，2002. 4.王金发.分子生物学与基因工程习题集.科学出版社.2000.
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基因工程的发展历程和理论基础
一、基因工程诞生的理论基础 （一）理论上的三大发现
1.DNA是生物的遗传物质 （基因工程的先导）
肺炎双球菌转化实验 1944年，美国微生物 学家O.T.Avery首次证实 遗传物质的基础是DNA， 基因位于DNA上。
2020/8/20
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