第1讲 基因工程概论

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1、生物技术核心课程PrinciplesofGeneticEngineering基因工程原理生命学院遗传与基因工程教研室王桂华◆教学目的与要求本课程充分考虑到我院学生的来源及其知识结构的特点，着重加强有关基因工程原理部分的讲授，并努力将基因工程学同分子生物学、分子遗传学以及生物化学等基础学科有机地联系起来进行讨论。在内容安排上，强调基础性、先进性、系统性和实用性，同时也努力反映国内外有关学者的最新研究成果。◆教学目的与要求本课程为分子生物学、分子遗传学、发育生物学、细胞生物学、生物化学等有关专业研究生的学科基础课，同时也是植物学、动物学以及微生物学等专业研究生的重点选修课。我们期望不同

2、专业的研究生在修完本课程之后，能够较为系统、全面地掌握基因工程的基础知识和最新进展，并能跟上该专业学科的发展进程。◆教学目的与要求上课方式：讲解为主，讨论为辅考试时间：待定考试方式：平时+卷面勤于思考，勇于发言ParticipateandEnjoyit!!◆参考书吴乃虎，基因工程原理(第二版，上册)，科学出版社，1998吴乃虎，基因工程原理(第二版，下册)，科学出版社，2001楼士林等，基因工程(第一版)，科学出版社，2002吴乃虎、张方、黄美娟，基因工程术语，科学出版社，2005GENEVII或VIII分子克隆实验指南(第三版)本课程的地位：现代科技革命高新技术生物技术基因工程基

3、因克隆基因工程纲要第一讲基因工程概论第二讲基因工程的主要技术第三讲基因工程的酶学基础第四讲基因克隆的载体与受体第五讲目的基因的克隆与分离第六讲克隆基因的检测与功能鉴定第七讲克隆基因的表达与产物纯化第八讲基因表达的调控第一讲基因工程概论1、现代生物技术—重塑自然生命2、基因研究的发展3、基因的现代概念4、基因工程的诞生与发展5、基因工程的应用6、基因工程的安全性现代生物技术从传统的生物技术到现代生物技术基因工程细胞工程现代生物技术的人文忧患基因工程发展的过程基因工程的本质特征基因工程在农业医药卫生领域的应用细胞工程的主要内容克隆技术现代生物技术会打破生物物种间的平衡吗？对转基因食物的

4、担忧我们是否要接纳克隆人？1、现代生物技术—重塑自然生命…………◆现代生物技术的含义生物工程也叫生物技术，就是以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他自然科学原理，按照预先的设计改造生物体，或利用微生物、动物体、植物体或其组成部分（包括器官、组织、细胞等）作为反应器对原料进行加工，为人类生产出所需要的产品或达到某种目的的技术。◆现代生物技术的目的对生物体进行改造，培育出具有优良品质的动物、植物、微生物新品系。利用微生物、动物、植物为反应器对原料进行加工，生产出人类所需要的产品。进行疾病的防治、诊断和治疗。环境污染的检测。◆现代与传统生物技术的区别现代生物技术通过操作基因来

5、改变自然生命物质的原有结构和成分。显然，现代生物技术与传统生物技术已经有了区别，即它不再是在原有物种水平上和沿袭自然的途径，而是超越物种的界限，实现的是创造崭新的品种和有目的的改造和控制自然界已有的生化过程。◆现代生物技术研究的主要内容主要由以下5个分支组成：基因工程(核心所在)蛋白质工程(第二代基因工程)酶工程发酵工程细胞工程◆蛋白质工程也称“第二代基因工程”，其主要内容和基本目的可以概括为：以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系为基础，通过有控制的基因修饰和基因合成，对现有蛋白质加以定向改造，设计、构建并最终生产出性能比自然界存在的蛋白质更加优良、更加符合人类社会需要的新型蛋白

6、质。◆酶工程酶工程即利用酶的催化作用，在特定的生物反应器中，将相应的原料转化成所需的产品。酶工程是现代酶学理论与化工技术的交叉技术，它的应用主要集中于食品工业、轻工业和医药工业等领域。◆发酵工程发酵工程也叫微生物工程，是指利用微生物的特定性状，在生物反应器中生产有用物质的技术。当前的医用抗生素、农用抗生素等已有数百种，绝大部分是发酵的产品。除抗生素外，发酵工程产品还包括氨基酸、工业用酶等。人们日常生活中广泛使用的味精、维生素等都是发酵工程的产品。◆细胞工程细胞工程是利用细胞的全能性，在体外条件下，采用组织与细胞培养技术对动、植物进行修饰，从而改良和创造新品种，生产人类所需要的新的生

7、物类型。细胞工程主要包括动植物细胞的组织培养技术、细胞融合技术、细胞核移植、细胞器摄取和染色体片段重组技术等。◆细胞工程细胞融合技术是指两个不同种类的细胞，加上融合剂，在一定条件下，彼此融合成杂交细胞，使来自两个亲本细胞的基因有可能都被表达，从而打破了远缘生物不能杂交的屏障，提供了创造新物种的可能。细胞器摄取主要是指叶绿体和线粒体的摄取。如用白化型原生质体摄取正常的叶绿体，进而发育成正常的绿色植物；用抗药型草履虫的线粒体植入其他草履虫细胞，使后者获得抗药性。◆细胞工程