基因工程第一章 基因工程概论
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基因工程概论
多 利 和 它 的 孩 子
沃 尔 小 组 成 功 克 隆 两 只 恒 河
猴
吴明杰小组：5只克 隆猪
基因工程概论
基 因（gene） •基因研究发展的过程 •基因的概念 •基因的特点 基因工程（genetic engineering） •基因工程研究发展史 •基因工程的定义、研究内容
二、基因工程（genetic engineering）
也叫基因操作、遗传工程，或重组体DNA 技术。一般说来所谓的基因工程是指在体外将 核酸分子插入病毒、质粒或其它载体分子，构 成遗传物质的新组合，并使之参入到原先没有 这类分子的寄主细胞中内，而能持续稳定的繁 殖。
1、 基因工程的诞生
一般认为1973年是基因工程诞生的元年
（S. Cohen等获得了卡那霉素和四环素双抗性的转化子菌落)
理论上的三大发现和技术上的三大发明 对于基因工程的诞生起到了决定性的作用。
理论上的三大发现 （1）、DNA是遗传物质被证实 1944年，Avery O.T.利用肺炎双球菌转化实 验 （2）、DNA的双螺旋结构和半保留复制机 理 （3）、“中心法则”和“操纵子学说”的 提出 三联体密码子系统的建立
技术上的三大发现
（1）、工具酶的发现和应用
限制性内切酶和DNA连接酶的发现（标志 着DNA重组时代的开始）
1970年，逆转录酶的发现。
（2）、载体的发现及其应用 • 载体主要是小分子量的复制子如：病毒 、噬菌体、质粒。 • 1972年，美国Stanford大学的P. Berg 等首 次成功地实现了DNA的体外重组；
DNA is the genetic material
The transforming principle is DNA.
1953年，J.Watson和F.Crike创立
DNA双螺旋模型，证实基因是具有 一定遗传效应的DNA片段。
1955年，Benzer在T4噬菌体的顺
反互补实验中，正式使用 “顺反子 （cristron）”这个术语，并将顺反 子与基因在意义上和功能上统一起 来。 同时证实了基因不是最小单位。它 仍然是可分的；并非所有的DNA序 列都是基因，只有其中某一特定的 核苷酸区段才是基因的编码区。
基因的现代概念
移动基因（movable gene） 断裂基因（split gene） 假基因（pseudogene） 重复基因（repeated genes） 重叠基因（overlapping genes） 或嵌套基因（nested genes）
3.基因的特点 :
不同基因具有相同的物质基础
基因是可以转移的 生物体内有的基因是可以在染 色体上移动的，甚至可以在不同 的染色体上跳跃，插入到靶 DNA分子中。基因在转移的过 程中就完成了基因间的重组。 （转座子、反转座子）
多肽与基因之间存在对应关系 现在普遍认为，一种多肽就有一 种相对应的基因。因此，基因的转 移或重组可以根据其表达产物多肽 的性质来检查。
•基因工程的应用
基因工程与基因
基因操作，是在分子生物学和分子遗传学等学 科综合发展的基础上、于本世纪70年代诞生的 一门崭新的生物技术科学。 基因的研究为基因工程的创立奠定了坚实的理 论基础，基因工程的诞生是基因研究发展的必 然结果；而基因工程技术的发展和应用，又深 刻并有力地影响着基因的研究，使我们对基因 的研究提到了空前的高度。 因此，对基因研究发展的过程，以及基因的现 代概念进行一下回顾是十分必要的。
基因工程药物 干扰素是一种广谱的抗病毒和抗肿瘤高 技术药物，对防治病毒性肝炎和恶性肿瘤有 重要的作用。现已有了3个品种的基因工程 干扰素获得国家新药证书，开始大批量生产 。除此之外，我 国还研制成功了肝癌导向药 物（生物炸弹）、系列恶性肿瘤辅助治疗药 物等十余种基因工程药物，有些已获试生产 文号或进入中试开发阶段。
基因工程的实施至少要有四个必要条件 工具酶 基因 载体 受体细胞
遗传工程 DNA重组 基因工程
区别？
遗传工程是发生在遗传过程中的自然界原 本存在的导致变异的一种现象，及自然 出现的不同DNA链断裂并连接成新的 DNA分子，新的DNA分子含有不同于亲 本的DNA片段。 DNA重组是人们根据遗传工程的原理利用 限制性内切酶在体外对于DNA进行的人 工操作，构成杂种DNA，在自然界一般 不能自发实现。
蛋白质－肽类药物。
基因工程疫苗 乙型肝炎是危害我国人民健康的严重 疾病，我国乙肝病毒携带者1亿 1千万人 ，其中40％左右的慢性肝炎可能发展成 为肝硬化和原发肝癌。以往乙肝疫苗是 从人血清中提取，基因工程乙肝疫苗的 研制成功，不仅有巨大的经济效益，而 且有巨大的社会效益。基因工程乙肝疫 苗是我国正式批准投放市场的第一种高 技术疫苗，在20多项指标上达到国际先 进水平，获国家科技进步一等奖。继乙 肝疫苗之后，我国又研制成功了痢疾、 霍乱等数种基因工程疫苗，并经国家批 准进入临床试验。
核移植，就是利用一个动物体细胞 的细胞核（供体核）来取代受精或 未受精卵中的细胞核，形成一个重 建的“合子”。 克隆原意是无性繁殖。克隆动物就 是不经过生殖细胞的受精过程而直 接由体细胞获得新的动物个体，这 个新个体是原核供体动物的拷贝。 多莉(Dolly)：1996.7.5－2003.2.14
植物中 表达
动物中 表达
人体 表达 基因 治疗
动物器官 发生器
转基因 动物
从复杂的生物有机体基因组中，经过酶切消化或PCR 扩增等步骤，分离出带有目的基因的DNA片段； 在体外，将带有目的基因的外源DNA片段连接到能够 自我复制的并具有选择记号的载体分子上，形成重组 DNA分子； 将重组DNA分子转移到适当的受体细胞（寄主细胞）， 并与之一起增殖； 从大量的细胞繁殖群体中，筛选出获得了细胞重组 DNA分子的受体细胞克隆； 从这些筛选出来的受体细胞克隆，提取出已经得到扩 增的目的基因，供进一步分析研究使用； 将目的基因克隆到表达载体上，导入寄主细胞，使之 在新的遗传背景下实现功能表达，产生出人类所需要 的物质。
SV40
Eco RI
T4连接酶 Eco RI
λ噬菌体
第一个重组分子
（3）、重组子导入受体细胞 1944年，肺炎链球菌被成功转化。 1970年，大肠杆菌才被成功转化，得益于 CaCl2的应用
基因工程诞生 • 1973年，Stanford大学的Cohen等成功地 利用体外重组实现了细菌间性状的转移 。 • 1973年被定为基因工程诞生的元年。
1960年，F.Jacob和J.Monmd提出了操纵元 （操纵子）的概念，揭示了原核生物基因表达 调控的重要规律。
2.基因的定义
基因（gene）:一段可以编码具有某种生物 学功能物质的核苷酸序列。是遗传物质 的最小功能单位。 • 编码蛋白的基因 • 只转录而无翻译功能的基因（tRNA，rRNA） • 不转录的基因
277次乳腺细胞核移植实验；获得29个发育 为8细胞的“胚”；13头代孕母亲； 1996年7月5日，羊羔6LL3，被命名为“多 莉”。
几点说明—— （1）多莉并不是与母体完全一样的克隆 • 任何一个高等动物的细胞或个体都有两套独立的 遗传系统：细胞核遗传系统和细胞质遗传系统（ 线粒体和叶绿体DNA）。 • 细胞质遗传系统与细胞核遗传系统有着密切的关 系，但线粒体和叶绿体DNA上的基因是细胞核 的染色体上所没有的，因此，细胞质遗传系统的 功能不能由细胞核遗传系统来代行。 • 由于动物的精子不为后代提供细胞质，所以高等 动物的线粒体是通过母系的细胞质来遗传的，即 其后代的所有线粒体都来自于母亲，与父亲无关 。
在原则上，所有生物的DNA都是可以重组 互换的，因为他们的基因都是一个具有遗传功 能的特定核苷酸序列的DNA片断，而所有生物 的DNA结构都是一样的。 有些病毒的基因定位在RNA上，但这些病毒 RNA可以通过反转录产生CDNA，并不影响不 同基因的重组互换。
基因是可以切割的
基因在染色体上的存在形式 是直线排列。大多数基因彼此 之间存在这间隔，少数基因是 重叠排列的。
• 多莉的细胞核来自芬兰白面母羊，但线粒体 DNA分析确认其线粒体来自苏格兰黑面母羊， 由于线粒体在细胞生命活动中具有极其重要的功 能，与许多生理活动密切相关，因此多莉在生理 上与其母体也会有明显的差异。 • 多莉的诞生显示了用生物技术复制与母体完全一 样个体的可能性：如果受体细胞的去核卵与体细 胞是来自于同一个体，则所得复制体的细胞质与 细胞核里的基因都与母体是完全一样的，这样的 克隆才是母体真实的复制品。 • 女性有可能用自身的体细胞和去核卵细胞克隆出 与自己遗传组成和生理特征完全一样的个体；而 克隆技术不可能用男性的体细胞复制出与原来个 体在遗传上完全相同的克隆。
凝乳酶基因 转入啤酒酵母
凝乳酶
凝乳酶
制造奶酪
（2）转基因动物和植物
转基因动物首先在小鼠获得成功。现在
转基因动物技术已用于牛、羊，使得从 牛/
羊 奶中可以生产蛋白质药物。称为“乳腺反 应器”工程。 转基因植物亦已在大田中广为播
得 到 巨 大 型 的 转 基 因 小 鼠 。
把 大 鼠 生 长 因 子 转 入 小 鼠
什么是基因？
一、基 因（gene）
1.A brief history of genetics.
1866年，孟德尔（G.J.Mendel）提 出了遗传因子（hereditary factor） 的概念。他将控制豌豆性状的遗传 因素称之为遗传因子形成了基因的 雏形。
1909年，丹麦的遗传学家W. Johanssen根据希腊语“给予生命” 之义，创造了“gene”一词。但它只 是一个抽象的单位，并不代表物质 实体。
胰岛素
1000 磅牛胰 200 升发酵液 10 克胰岛素 10 克胰岛素
干扰素
1200 升人血 2－3 万美元 / 病人 1 升发酵液 200－300 美元 / 病人
用于提高奶酪产量
生产奶酪的凝乳酶传统上来自
哺乳小牛的胃。现在可以通过基因 工程办法，用酵母生产凝乳酶，大 量用于奶酪制造。
哺乳小牛 胃
3.基因工程的基本操作程序
第一步： 目的基因的获取
合成基因 基因组DNA 组织、器官、细胞
cDNA文库
百度文库
第二步：
基因表达载体构建
第三步： 将目的基因导 入受体细胞 第四步： 目的基因的检 测与鉴定
原核细 胞表达 发酵 工程 基因文库 目的基因的克隆 目的基因转移 转化或感染
真核细 胞表达 转基因 植物
遗传密码是通用的
一系列的三联密码子（除极少 数外）同氨基酸之间的对应关系， 在所有生物中都是相同的。
基因可以通过复制把遗传信息 传递给下一代
经重组的基因一般来说是能传 代的，可以获得相对稳定的转 基因生物。
生物技术可以分为传统生物技术，工业生 物发酵技术和现代生物技术。现在人们 常说的生物技术实际上就是现代生物技 术。 现代生物技术包括基因工程、蛋白质工程、 细胞工程、酶工程和发酵工程等五大工 程技术。 其中基因工程技术是现代生物技术的核心 技术。
“遗传因子/基因”的设想一经提出， 便推动人们去寻找，去探索
基因在哪里？ 基因是什么？
1910年，美国遗传学家摩尔根
（T.H.M.organ）以果蝇为研究材料，发 现了连锁交换定律并提出遗传粒子学说， 第一次将代表某一特定性状的基因与某 一特定的染色体联系起来，即基因位于 染色体上。
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。
基因工程研究的基本技术路线
三、基因工程的基本流程
基因和载 体连接
基因分 离酶切
载体酶切
重组克隆的选择
导入细菌
导入 植物 细胞
序列分析和基 因表达等研究
重组质粒繁殖
4.基因工程的应用
基因工程技术已经在医学、工业、 农业等各个领域得到了广泛的应用。
（1）在医学上的应用
基因工程被用于大量生产过
去难以得到或几乎不可能得到的
Cohen等的重组实验示意图
pSC101质粒DNA Eco RI Tcr Tcr
T4连接酶
Eco RI Ner R6－5质粒DNA Ner
双抗重组菌落
基因工程发展史上首次实现了重组DNA的细菌转化
2.基因工程的定义： • 将外源基因通过体外重组后导入受体细 胞内，使这个基因能在受体细胞内复制 、转录、翻译表达的操作称为基因工程 • 基因工程包括基因的分离、重组、转移 以及基因在受体细胞内的保持、转录、 翻译表达等全过程。
多 利 和 它 的 孩 子
沃 尔 小 组 成 功 克 隆 两 只 恒 河
猴
吴明杰小组：5只克 隆猪
基因工程概论
基 因（gene） •基因研究发展的过程 •基因的概念 •基因的特点 基因工程（genetic engineering） •基因工程研究发展史 •基因工程的定义、研究内容
二、基因工程（genetic engineering）
也叫基因操作、遗传工程，或重组体DNA 技术。一般说来所谓的基因工程是指在体外将 核酸分子插入病毒、质粒或其它载体分子，构 成遗传物质的新组合，并使之参入到原先没有 这类分子的寄主细胞中内，而能持续稳定的繁 殖。
1、 基因工程的诞生
一般认为1973年是基因工程诞生的元年
（S. Cohen等获得了卡那霉素和四环素双抗性的转化子菌落)
理论上的三大发现和技术上的三大发明 对于基因工程的诞生起到了决定性的作用。
理论上的三大发现 （1）、DNA是遗传物质被证实 1944年，Avery O.T.利用肺炎双球菌转化实 验 （2）、DNA的双螺旋结构和半保留复制机 理 （3）、“中心法则”和“操纵子学说”的 提出 三联体密码子系统的建立
技术上的三大发现
（1）、工具酶的发现和应用
限制性内切酶和DNA连接酶的发现（标志 着DNA重组时代的开始）
1970年，逆转录酶的发现。
（2）、载体的发现及其应用 • 载体主要是小分子量的复制子如：病毒 、噬菌体、质粒。 • 1972年，美国Stanford大学的P. Berg 等首 次成功地实现了DNA的体外重组；
DNA is the genetic material
The transforming principle is DNA.
1953年，J.Watson和F.Crike创立
DNA双螺旋模型，证实基因是具有 一定遗传效应的DNA片段。
1955年，Benzer在T4噬菌体的顺
反互补实验中，正式使用 “顺反子 （cristron）”这个术语，并将顺反 子与基因在意义上和功能上统一起 来。 同时证实了基因不是最小单位。它 仍然是可分的；并非所有的DNA序 列都是基因，只有其中某一特定的 核苷酸区段才是基因的编码区。
基因的现代概念
移动基因（movable gene） 断裂基因（split gene） 假基因（pseudogene） 重复基因（repeated genes） 重叠基因（overlapping genes） 或嵌套基因（nested genes）
3.基因的特点 :
不同基因具有相同的物质基础
基因是可以转移的 生物体内有的基因是可以在染 色体上移动的，甚至可以在不同 的染色体上跳跃，插入到靶 DNA分子中。基因在转移的过 程中就完成了基因间的重组。 （转座子、反转座子）
多肽与基因之间存在对应关系 现在普遍认为，一种多肽就有一 种相对应的基因。因此，基因的转 移或重组可以根据其表达产物多肽 的性质来检查。
•基因工程的应用
基因工程与基因
基因操作，是在分子生物学和分子遗传学等学 科综合发展的基础上、于本世纪70年代诞生的 一门崭新的生物技术科学。 基因的研究为基因工程的创立奠定了坚实的理 论基础，基因工程的诞生是基因研究发展的必 然结果；而基因工程技术的发展和应用，又深 刻并有力地影响着基因的研究，使我们对基因 的研究提到了空前的高度。 因此，对基因研究发展的过程，以及基因的现 代概念进行一下回顾是十分必要的。
基因工程药物 干扰素是一种广谱的抗病毒和抗肿瘤高 技术药物，对防治病毒性肝炎和恶性肿瘤有 重要的作用。现已有了3个品种的基因工程 干扰素获得国家新药证书，开始大批量生产 。除此之外，我 国还研制成功了肝癌导向药 物（生物炸弹）、系列恶性肿瘤辅助治疗药 物等十余种基因工程药物，有些已获试生产 文号或进入中试开发阶段。
基因工程的实施至少要有四个必要条件 工具酶 基因 载体 受体细胞
遗传工程 DNA重组 基因工程
区别？
遗传工程是发生在遗传过程中的自然界原 本存在的导致变异的一种现象，及自然 出现的不同DNA链断裂并连接成新的 DNA分子，新的DNA分子含有不同于亲 本的DNA片段。 DNA重组是人们根据遗传工程的原理利用 限制性内切酶在体外对于DNA进行的人 工操作，构成杂种DNA，在自然界一般 不能自发实现。
蛋白质－肽类药物。
基因工程疫苗 乙型肝炎是危害我国人民健康的严重 疾病，我国乙肝病毒携带者1亿 1千万人 ，其中40％左右的慢性肝炎可能发展成 为肝硬化和原发肝癌。以往乙肝疫苗是 从人血清中提取，基因工程乙肝疫苗的 研制成功，不仅有巨大的经济效益，而 且有巨大的社会效益。基因工程乙肝疫 苗是我国正式批准投放市场的第一种高 技术疫苗，在20多项指标上达到国际先 进水平，获国家科技进步一等奖。继乙 肝疫苗之后，我国又研制成功了痢疾、 霍乱等数种基因工程疫苗，并经国家批 准进入临床试验。
核移植，就是利用一个动物体细胞 的细胞核（供体核）来取代受精或 未受精卵中的细胞核，形成一个重 建的“合子”。 克隆原意是无性繁殖。克隆动物就 是不经过生殖细胞的受精过程而直 接由体细胞获得新的动物个体，这 个新个体是原核供体动物的拷贝。 多莉(Dolly)：1996.7.5－2003.2.14
植物中 表达
动物中 表达
人体 表达 基因 治疗
动物器官 发生器
转基因 动物
从复杂的生物有机体基因组中，经过酶切消化或PCR 扩增等步骤，分离出带有目的基因的DNA片段； 在体外，将带有目的基因的外源DNA片段连接到能够 自我复制的并具有选择记号的载体分子上，形成重组 DNA分子； 将重组DNA分子转移到适当的受体细胞（寄主细胞）， 并与之一起增殖； 从大量的细胞繁殖群体中，筛选出获得了细胞重组 DNA分子的受体细胞克隆； 从这些筛选出来的受体细胞克隆，提取出已经得到扩 增的目的基因，供进一步分析研究使用； 将目的基因克隆到表达载体上，导入寄主细胞，使之 在新的遗传背景下实现功能表达，产生出人类所需要 的物质。
SV40
Eco RI
T4连接酶 Eco RI
λ噬菌体
第一个重组分子
（3）、重组子导入受体细胞 1944年，肺炎链球菌被成功转化。 1970年，大肠杆菌才被成功转化，得益于 CaCl2的应用
基因工程诞生 • 1973年，Stanford大学的Cohen等成功地 利用体外重组实现了细菌间性状的转移 。 • 1973年被定为基因工程诞生的元年。
1960年，F.Jacob和J.Monmd提出了操纵元 （操纵子）的概念，揭示了原核生物基因表达 调控的重要规律。
2.基因的定义
基因（gene）:一段可以编码具有某种生物 学功能物质的核苷酸序列。是遗传物质 的最小功能单位。 • 编码蛋白的基因 • 只转录而无翻译功能的基因（tRNA，rRNA） • 不转录的基因
277次乳腺细胞核移植实验；获得29个发育 为8细胞的“胚”；13头代孕母亲； 1996年7月5日，羊羔6LL3，被命名为“多 莉”。
几点说明—— （1）多莉并不是与母体完全一样的克隆 • 任何一个高等动物的细胞或个体都有两套独立的 遗传系统：细胞核遗传系统和细胞质遗传系统（ 线粒体和叶绿体DNA）。 • 细胞质遗传系统与细胞核遗传系统有着密切的关 系，但线粒体和叶绿体DNA上的基因是细胞核 的染色体上所没有的，因此，细胞质遗传系统的 功能不能由细胞核遗传系统来代行。 • 由于动物的精子不为后代提供细胞质，所以高等 动物的线粒体是通过母系的细胞质来遗传的，即 其后代的所有线粒体都来自于母亲，与父亲无关 。
在原则上，所有生物的DNA都是可以重组 互换的，因为他们的基因都是一个具有遗传功 能的特定核苷酸序列的DNA片断，而所有生物 的DNA结构都是一样的。 有些病毒的基因定位在RNA上，但这些病毒 RNA可以通过反转录产生CDNA，并不影响不 同基因的重组互换。
基因是可以切割的
基因在染色体上的存在形式 是直线排列。大多数基因彼此 之间存在这间隔，少数基因是 重叠排列的。
• 多莉的细胞核来自芬兰白面母羊，但线粒体 DNA分析确认其线粒体来自苏格兰黑面母羊， 由于线粒体在细胞生命活动中具有极其重要的功 能，与许多生理活动密切相关，因此多莉在生理 上与其母体也会有明显的差异。 • 多莉的诞生显示了用生物技术复制与母体完全一 样个体的可能性：如果受体细胞的去核卵与体细 胞是来自于同一个体，则所得复制体的细胞质与 细胞核里的基因都与母体是完全一样的，这样的 克隆才是母体真实的复制品。 • 女性有可能用自身的体细胞和去核卵细胞克隆出 与自己遗传组成和生理特征完全一样的个体；而 克隆技术不可能用男性的体细胞复制出与原来个 体在遗传上完全相同的克隆。
凝乳酶基因 转入啤酒酵母
凝乳酶
凝乳酶
制造奶酪
（2）转基因动物和植物
转基因动物首先在小鼠获得成功。现在
转基因动物技术已用于牛、羊，使得从 牛/
羊 奶中可以生产蛋白质药物。称为“乳腺反 应器”工程。 转基因植物亦已在大田中广为播
得 到 巨 大 型 的 转 基 因 小 鼠 。
把 大 鼠 生 长 因 子 转 入 小 鼠
什么是基因？
一、基 因（gene）
1.A brief history of genetics.
1866年，孟德尔（G.J.Mendel）提 出了遗传因子（hereditary factor） 的概念。他将控制豌豆性状的遗传 因素称之为遗传因子形成了基因的 雏形。
1909年，丹麦的遗传学家W. Johanssen根据希腊语“给予生命” 之义，创造了“gene”一词。但它只 是一个抽象的单位，并不代表物质 实体。
胰岛素
1000 磅牛胰 200 升发酵液 10 克胰岛素 10 克胰岛素
干扰素
1200 升人血 2－3 万美元 / 病人 1 升发酵液 200－300 美元 / 病人
用于提高奶酪产量
生产奶酪的凝乳酶传统上来自
哺乳小牛的胃。现在可以通过基因 工程办法，用酵母生产凝乳酶，大 量用于奶酪制造。
哺乳小牛 胃
3.基因工程的基本操作程序
第一步： 目的基因的获取
合成基因 基因组DNA 组织、器官、细胞
cDNA文库
百度文库
第二步：
基因表达载体构建
第三步： 将目的基因导 入受体细胞 第四步： 目的基因的检 测与鉴定
原核细 胞表达 发酵 工程 基因文库 目的基因的克隆 目的基因转移 转化或感染
真核细 胞表达 转基因 植物
遗传密码是通用的
一系列的三联密码子（除极少 数外）同氨基酸之间的对应关系， 在所有生物中都是相同的。
基因可以通过复制把遗传信息 传递给下一代
经重组的基因一般来说是能传 代的，可以获得相对稳定的转 基因生物。
生物技术可以分为传统生物技术，工业生 物发酵技术和现代生物技术。现在人们 常说的生物技术实际上就是现代生物技 术。 现代生物技术包括基因工程、蛋白质工程、 细胞工程、酶工程和发酵工程等五大工 程技术。 其中基因工程技术是现代生物技术的核心 技术。
“遗传因子/基因”的设想一经提出， 便推动人们去寻找，去探索
基因在哪里？ 基因是什么？
1910年，美国遗传学家摩尔根
（T.H.M.organ）以果蝇为研究材料，发 现了连锁交换定律并提出遗传粒子学说， 第一次将代表某一特定性状的基因与某 一特定的染色体联系起来，即基因位于 染色体上。
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。
基因工程研究的基本技术路线
三、基因工程的基本流程
基因和载 体连接
基因分 离酶切
载体酶切
重组克隆的选择
导入细菌
导入 植物 细胞
序列分析和基 因表达等研究
重组质粒繁殖
4.基因工程的应用
基因工程技术已经在医学、工业、 农业等各个领域得到了广泛的应用。
（1）在医学上的应用
基因工程被用于大量生产过
去难以得到或几乎不可能得到的
Cohen等的重组实验示意图
pSC101质粒DNA Eco RI Tcr Tcr
T4连接酶
Eco RI Ner R6－5质粒DNA Ner
双抗重组菌落
基因工程发展史上首次实现了重组DNA的细菌转化
2.基因工程的定义： • 将外源基因通过体外重组后导入受体细 胞内，使这个基因能在受体细胞内复制 、转录、翻译表达的操作称为基因工程 • 基因工程包括基因的分离、重组、转移 以及基因在受体细胞内的保持、转录、 翻译表达等全过程。