1、 基因工程是指在微觀領(lǐng)域（分子水平）中，根據(jù)分子生物學(xué)和遺傳學(xué)原理，設(shè)計(jì)并實(shí)施一項(xiàng)把一個(gè)生物體中有用的目的DNA(遺傳信息)轉(zhuǎn)入另一個(gè)生物體中，使后者獲得新的需要的遺傳性狀或表達(dá)所需要的產(chǎn)物，最終實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的商業(yè)價(jià)值?；蚬こ袒蚬こ袒蚬こ滩僮魉剑翰僮魉剑篋NA分子水平分子水平目的：定向改變遺傳物質(zhì)或獲得基因產(chǎn)物。目的：定向改變遺傳物質(zhì)或獲得基因產(chǎn)物。2、基因工程的理論基礎(chǔ)、基因工程的理論基礎(chǔ)1）物質(zhì)基礎(chǔ)）物質(zhì)基礎(chǔ)脫氧核苷酸脫氧核苷酸2）結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)）結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)3）中心法則，共用一套遺傳密碼）中心法則，共用一套遺傳密碼細(xì)胞工程細(xì)胞工程1、細(xì)胞工程的概念、細(xì)胞工程

2、的概念利用細(xì)胞融合技術(shù)把含有不同遺傳物質(zhì)利用細(xì)胞融合技術(shù)把含有不同遺傳物質(zhì)的細(xì)胞合成雜種細(xì)胞。并使之分裂生長成為雜的細(xì)胞合成雜種細(xì)胞。并使之分裂生長成為雜種生物。種生物。它包括體細(xì)胞融合、核移植、細(xì)胞器攝它包括體細(xì)胞融合、核移植、細(xì)胞器攝取和染色體片段的重組等。取和染色體片段的重組等。 細(xì)胞工程細(xì)胞工程操作水平：細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平操作水平：細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平目的：定向改變遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品。目的：定向改變遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品。2、細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)、細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)細(xì)胞全能性細(xì)胞全能性依據(jù)依據(jù)生物體的每一個(gè)干細(xì)胞都包含有生物體的每一個(gè)干細(xì)胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)

3、。該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)。異種異種植物植物細(xì)胞細(xì)胞雜種細(xì)胞雜種細(xì)胞轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因植物植物異種異種動(dòng)物動(dòng)物細(xì)胞細(xì)胞動(dòng)物細(xì)動(dòng)物細(xì)胞群胞群重組細(xì)胞重組細(xì)胞體細(xì)體細(xì)胞細(xì)胞細(xì)胞核胞核早期胚胎早期胚胎受精卵受精卵去核去核卵細(xì)卵細(xì)胞胞克隆動(dòng)物克隆動(dòng)物試管嬰兒試管嬰兒動(dòng)物細(xì)動(dòng)物細(xì)胞融合胞融合植物體細(xì)植物體細(xì)胞雜交胞雜交植物組植物組織培養(yǎng)織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)胞培養(yǎng)核移植核移植胚胎移植胚胎移植體外體外受精受精3、主要技術(shù)、主要技術(shù)植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞融合動(dòng)物細(xì)胞融合單克隆抗體技術(shù)單克隆抗體技術(shù)胚胎移植胚胎移植核移植核移植植物植物細(xì)胞細(xì)胞工程工程

4、技術(shù)技術(shù)動(dòng)物動(dòng)物細(xì)胞細(xì)胞工程工程技術(shù)技術(shù)酶工程酶工程酶工程是利用酶的特異催化功酶工程是利用酶的特異催化功能，在常溫長壓下將一種物質(zhì)轉(zhuǎn)化能，在常溫長壓下將一種物質(zhì)轉(zhuǎn)化為另一種物質(zhì)，以獲得高純度的適為另一種物質(zhì)，以獲得高純度的適用之物。用之物。該技術(shù)包括各種酶的開發(fā)和生該技術(shù)包括各種酶的開發(fā)和生產(chǎn)。酶的分離和純化技術(shù)等。產(chǎn)。酶的分離和純化技術(shù)等。 酶工程用于食品工業(yè)很有效。酶工程用于食品工業(yè)很有效。啤酒、醬油、葡萄糖等都可用酶工啤酒、醬油、葡萄糖等都可用酶工程生產(chǎn)。程生產(chǎn)。l 稀少珍貴的蛋白質(zhì)藥物 1982年，美國食品與藥物管理局批準(zhǔn)了首例基因工程產(chǎn)品人胰島素投放市場它標(biāo)志了基因工程產(chǎn)品正式進(jìn)入到

5、商業(yè)化階段。 人生長激素、表皮生長因子、腫瘤壞死因子、a-干擾素、纖維素酶、抗血友病因子、紅細(xì)胞生成素、尿激酶原、白細(xì)胞介素-2、集落刺激因子、乙肝疫苗等等l 畜牧業(yè)中的應(yīng)用 動(dòng)物疫苗、生長激素等 例：從轉(zhuǎn)基因羊的羊奶中提取出治療心臟病的藥物tPA（組織溶解酶原激活劑）。l 種植業(yè)中的應(yīng)用 用攜帶外源基因的農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)化植物原生質(zhì)體，使外源DNA與植物染色體DNA整合，通過原生質(zhì)體的培養(yǎng)分化成愈傷組織，最后發(fā)育成具有新性狀的完整植株轉(zhuǎn)基因植物基因工程是1973年由美國斯坦福大學(xué)科恩和舊金山大學(xué)醫(yī)學(xué)院的博耶創(chuàng)立的概念Foreign DNA to be insertedPlansmid vec

6、torJoiningRecombinant DNA molecule Introduction into host cells by transformation Host chromatemeSlection for cells coteining a recombinant DNA moleculeCloning+1、目的基因的制備、目的基因的制備2、載體載體的構(gòu)建的構(gòu)建3、目的基因與載體、目的基因與載體的重組的重組4、重組、重組 體體導(dǎo)入導(dǎo)入宿主宿主細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)增細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)增5、克隆基因的鑒定克隆基因的鑒定限制性內(nèi)切酶：一類核酸內(nèi)切酶，可以將外源DNA在特定位點(diǎn)切割降解 。以后從細(xì)菌中分別

7、分離出了I型和型兩類限制性內(nèi)切酶。 GGGGCCCC3 55 353CTTAAAATTCGG5 33 5CTGCAGACGTC3 5G5 3 DNA用限制性內(nèi)切酶用限制性內(nèi)切酶除去中間一段除去中間一段與外源與外源DNA連接連接重組載體的體外包裝重組載體的體外包裝帶有外源帶有外源DNA的的 噬菌體噬菌體太小不能被包裝太小不能被包裝頭部前體頭部前體多聯(lián)體多聯(lián)體DNAA蛋白蛋白COSCOSCOS成熟的顆粒成熟的顆粒在宿主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行在宿主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行DNA的裝配過程的裝配過程 +要插入的外來DNA質(zhì)粒載體連接重組DNA分子經(jīng)轉(zhuǎn)化或病毒感染導(dǎo)入宿主細(xì)胞對含有重組DNA分子的選擇無性繁殖（克?。┲亟MDNA分

8、子合成和克隆過程宿主染色體 如果外源如果外源DNA插入，氨卞青霉素插入，氨卞青霉素抗性基因失活抗性基因失活 如果外源如果外源DNA插插入，四環(huán)素抗性基入，四環(huán)素抗性基因失活因失活DNA frangmentElectrophoresisTransfer of DNA by blotting32P-labled DNA probeAutoradiographyAgarrose gelAutoradiogramNitrocellulose sheetAutoradiogramPolymer sheetSDS-Polyacrylamide gelTransfer proteinAdd radiolabled spesfic antibody , Wash to remove unboud antibodyProtein band detect