基因工程概論第一頁，共十五頁，2022年，8月28日基因工程概論5

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重組DNA技術(shù)與基因工程的基本概念基因工程所需的基本條件基因工程的操作過程目的基因的克隆與基因文庫的構(gòu)建大腸桿菌的基因工程酵母的基因工程第二頁，共十五頁，2022年，8月28日A重組DNA技術(shù)的基本定義1重組DNA技術(shù)與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。第三頁，共十五頁，2022年，8月28日B基因工程的基本定義1重組DNA技術(shù)與基因工程的基本概念

基因工程是指重組DNA技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化設(shè)計與應(yīng)用，包括上游技術(shù)和下游技術(shù)兩大組成部分。上游技術(shù)指的是基因重組、克隆和表達的設(shè)計與構(gòu)建（即重組DNA技術(shù)）；而下游技術(shù)則涉及到基因工程菌或細胞的大規(guī)模培養(yǎng)以及基因產(chǎn)物的分離純化過程。第四頁，共十五頁，2022年，8月28日C重組DNA技術(shù)與基因工程的基本用途1重組DNA技術(shù)與基因工程的基本概念分離、擴增、鑒定、研究、整理基因信息資源規(guī)模化生產(chǎn)生物活性物質(zhì)設(shè)計、構(gòu)建生物的新性狀甚至新物種第五頁，共十五頁，2022年，8月28日大規(guī)模生產(chǎn)生物活性物質(zhì)工程細胞基因工程蛋白質(zhì)工程途徑工程發(fā)酵工程細胞工程分離工程酶酶工程分離工程普通細胞普通細胞生物活性物質(zhì)第六頁，共十五頁，2022年，8月28日設(shè)計構(gòu)建生物的新性狀甚至新物種突變細胞基因敲除天然細胞野生動物基因敲除突變動物天然物質(zhì)或合成物質(zhì)高通量篩選第七頁，共十五頁，2022年，8月28日D基因工程的基本形式1重組DNA技術(shù)與基因工程的基本概念第一代基因工程蛋白多肽基因的高效表達經(jīng)典基因工程第二代基因工程蛋白編碼基因的定向誘變蛋白質(zhì)工程第三代基因工程代謝信息途徑的修飾重構(gòu)代謝途徑工程

第四代基因工程全基因組或染色體的轉(zhuǎn)移基因組工程第八頁，共十五頁，2022年，8月28日E重組DNA技術(shù)的理論基礎(chǔ)1

重組DNA技術(shù)與基因工程的基本概念19世紀中

孟德爾

豌豆雜交試驗

遺傳因子20世紀初

摩爾根

果蠅雜交實驗

基因1944年

艾弗瑞

肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗

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)1953年

沃森-克瑞克

DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)基因工程經(jīng)典遺傳學(xué)基因?qū)W分子生物學(xué)第九頁，共十五頁，2022年，8月28日基因的分子生物學(xué)第十頁，共十五頁，2022年，8月28日F基因工程的基本原理1

重組DNA技術(shù)與基因工程的基本概念提高外源基因的劑量：分子遺傳學(xué)原理篩選修飾重組基因表達的轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件：分子生物學(xué)原理

如：啟動子、增強子、操作子、終止子、上游調(diào)控序列等如：SD序列、mRNA非編碼區(qū)、密碼子等修飾構(gòu)建蛋白質(zhì)生物合成的翻譯調(diào)控元件：分子生物學(xué)原理

工程菌（微型生物反應(yīng)器）的增殖及穩(wěn)定生產(chǎn)：生化工程學(xué)原理第十一頁，共十五頁，2022年，8月28日G基因工程的支撐技術(shù)1

重組DNA技術(shù)與基因工程的基本概念核酸凝膠電泳技術(shù)核酸分子雜交技術(shù)細菌轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)染技術(shù)DNA序列分析技術(shù)寡核苷酸合成技術(shù)基因定點突變技術(shù)聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）技術(shù)第十二頁，共十五頁，2022年，8月28日核酸凝膠電泳技術(shù)凝膠板第十三頁，共十五頁，2022年，8月28日核酸分子雜交技術(shù)ACCGTAGCTAGGGTTCACACAAATGGCCCGTACAAGTGTGTTT第十四頁，共十五頁，2022年，8月28日D基因工程的基本形式1重組DNA技術(shù)與基因工程的基本概念C重組DNA技術(shù)與基因工程的基本用途B基因