基因工程原理牛颜冰
niuniugood@yahoo.com.cn
考核方法文献阅读 30%
闭卷考试 70%
名词解释 20%
1000(英 )
2000 (中 )
简 答 题 30%
论 述 题 20%
100%
主要参考资料
王关林等,植物基因工程原理与技术,
吴乃虎等,基因工程原理,
生物技术通报
中国生物工程杂志
农业生物技术学报
生物工程学报
植物学报
生物技术
遗传
Molecular genetics and genomics
Animal biotechnology
Nature genetics
Plant cell
Science
Nature
TAG
账号,geneengineering@yahoo.com.cn 密码,student
基因工程原理
Gene engineering or genetic engineering
Gene,A hereditary unit that occupies a specific location on a
chromosome and determines a particular characteristic in an
organism.
Genes exist in a number of different forms and can undergo
mutation.
Engineering,The application of scientific and mathematical
principles to practical ends such as the design,manufacture,
and operation of efficient and economical structures,machines,
processes,and systems.
,基因工程原理,
第一章 导 论第二章 基因操作的工具酶第三章 基因克隆的载体第四章 基因克隆的策略第五章 克隆基因的表达第六章 基因工程的基本技术第一章 导 论第一节 基因工程的诞生第二节 基因工程的研究内容第三节 基因工程的成就和前景展望细胞的发现
1859年,物种起源,
进化论的提出
Mendel G.J,(1822-1884),1856-1864豌豆杂交实验。
Mendel 和遗传规律的研究
1900年 Mendel遗传规律被重新发现 遗传学的元年
1866年发表论文，提出分离规律和独立分配规律
1909年
Yohannsen W.L.
(1859-1927)
发表了“纯系学说”首先提出了
“基因”的概念，
代替了 Mendel
“遗传因子” 的概念。
基因概念的提出
1910年以后,Morgan T.H.等提出了基因的连锁遗传规律，染色体遗传理论发展为,细胞遗传学,
连锁遗传规律的提出
1941年,Beadle G.W.等证明了基因通过酶起作用，
提出了“一个基因一个酶”的假说一个基因一个酶一般认为
1973年是基因工程诞生的元年上世纪 40年代 —— 70年代初分子生物学领域理论上的三大发现 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 。
第一节 基因工程的诞生
1944年,Avery O.T.利用肺炎双球菌转化实验
1,DNA是遗传物质被证实
40年代，证实 DNA是遗传物质早在上世纪 20年代，已经知道染色体由 DNA和组蛋白构成，但组成蛋白的 氨基酸有 20种,而组成 DNA的 核苷酸只有 4种,什么是遗传物质？
1928年，英国微生物学家 F,
Griffith著名的肺炎双球菌感染小白鼠实验。
（ 1） S型：注射小白鼠，死亡。
（ 2） S型,65℃ 加热：注射小白鼠，活。
（ 3） R型：注射小白鼠，活。
（ 4） 65℃ 加热 S型 +R型：注射小白鼠，死亡。死鼠体内得到了 S型菌。
40年代,DNA是遗传物质被证实
1944年，美国洛克菲勒研究所的 Oswald Avery等公开发表了改进的肺炎双球菌实验结果。
（ 1） S型菌无细胞提取物及其 纯化的 DNA都可使 R型菌转变成 S型菌；
（ 2）经 DNase 处理的 S型菌无细胞提取物失去了转化作用。
（ 3）经 胰蛋白酶 处理的 S型菌无细胞提取物仍有转化作用。
不仅证实了 DNA是遗传物质，而且证明了 DNA
可以将一个细菌的性状转给另一个细菌，他的工作被称为是 现代生物科学的革命性开端 。
Watson 和 Crick
2,DNA双螺旋模型的提出
50年代,DNA的双螺旋模型的提出和 DNA复制机理的阐明
DNA是遗传物质已被证实，但是 DNA是怎样携带并传递遗传信息的？在细胞增殖过程中,DNA是怎样复制的？因此，
对于 DNA结构的研究成为了当时生物学家研究的热点。
1953年,Francis Crick和 James Watson搜集了力所能及的资料，提出了 DNA的双螺旋模型。 随后,DNA的 半保留复制 和 半不连续 复制机理也被阐明，为基因工程的诞生奠定了坚实的理论基础。
分子遗传学的诞生
Nireberg等为代表的一批科学家
3、“中心法则”的提出
60年代，确定了遗传信息的传递方式
（中心法则）
既然,DNA是遗传信息的载体，那么它是如何传递遗传信息的呢？
遗传信息又是如何控制生物的表型性状的呢？
以 Nireberg等为代表的一批科学家 经过艰苦的努力，确定了遗传信息以密码方式传递，每三个核苷酸组成一个密码子，代表一个氨基酸，到 1966年，
全部破译了 64个密码子,并提出了遗传信息传递的“中心法则”。
原核生物的基因调控操纵子模型
1961年,Jacques
Monod和 Fancois Jacob
提出了原核基因调控的操纵子模型
（ operon model）。
一般认为
1973年是基因工程诞生的元年上世纪 40年代 —— 70年代初分子生物学领域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 。
第一节 基因工程的诞生
Smith等分离并纯化了限制性核酸内切酶 Hind II,1972年，
Boyer等相继发现了 Ｅ coR I 一类重要的限制性内切酶。
1、工具酶的发现和应用
1967年，世界上又五个实验室几乎同时发现 DNA连接酶，特别是
1970年 Khorana等发现的 T4 DNA连接酶具有更高的连接活性。
1、工具酶的发现和应用
1970年,Baltimore等和 Temin等各自发现了反转录酶，完善了中心法则，使真核基因的制备成为了可能。
2、反转录酶的发现和应用
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；
3、载体的发现及其应用
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。
这一年被定为基因工程诞生的元年。
3、载体的发现及其应用
Cohen等的重组实验示意图
Tcr
Ner
Eco RI
Eco RI
连接酶
Tcr
Ner
双抗重组菌落基因工程发展史上首次实现了重组 DNA的细菌转化第一节 基因工程的诞生一般认为,1973年是基因工程诞生的元年。
上世纪 40年代 —— 70年代初分子生物学领域理论上的三大发现 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 。
第一章 导 论第一节 基因工程的诞生第二节 基因工程的研究内容第三节 基因工程的成就和前景展望生物工程 biological engineering
遗传工程 genetic engineering
基因工程 gene engineering
分子克隆 molecular cloning
基因克隆 gene cloning
基因操作 gene manipulation
重组 DNA技术
recombinant DNA technique
克隆（ clone）
有性杂交诱变育种体细胞融合酶工程农业工程发酵工程细胞工程与基因工程相关的几个概念什么是克隆（ Clone）
作为名词使用时，是指某一个体（或细胞、分子等）通过无性繁殖的方式产生的具有相同遗传背景的后代（或子细胞、分子等）组成的集体（或群体）；作为动词使用时，指产生上述集体或群体的工程。
所以，植物的无性繁殖（如马铃薯的生产）、细菌的无性繁殖以及重组 DNA分子通过工程菌的繁殖等过程都是一个克隆的过程。
那么，克隆动物是怎么回事呢？
基因工程的概念一般来说，基因工程是在体外将目的 DNA（来源可以是动植物和微生物）和某一载体（ DNA）系统进行重组，再将重组的 DNA导入宿主细胞内，最后实现目的基因稳定复制和表达的过程。
基因工程研究的基本步骤
1、从生物体中分离得到目的基因（或 DNA片段）
2、在体外，将目的基因插入能自我复制的载体中得到重组 DNA分子。
3、将重组 DNA分子导入受体细胞中，并进行繁殖。
4、选择得到含有重组 DNA分子的细胞克隆，并进行大量繁殖，从而使得目的基因得到扩增。
5、进一步对获得的目的基因进行研究和利用。比如，
序列分析、表达载体构建、原核表达以及转基因研究和利用等。
基因工程的基本流程基因分离酶切载体酶切基因和载体连接导入细菌重组质粒繁殖重组克隆的选择序列分析和基因表达等研究导入植物细胞第一章 导 论第一节 基因工程的诞生第二节 基因工程的研究内容第三节 基因工程的成就和前景展望
niuniugood@yahoo.com.cn
考核方法文献阅读 30%
闭卷考试 70%
名词解释 20%
1000(英 )
2000 (中 )
简 答 题 30%
论 述 题 20%
100%
主要参考资料
王关林等,植物基因工程原理与技术,
吴乃虎等,基因工程原理,
生物技术通报
中国生物工程杂志
农业生物技术学报
生物工程学报
植物学报
生物技术
遗传
Molecular genetics and genomics
Animal biotechnology
Nature genetics
Plant cell
Science
Nature
TAG
账号,geneengineering@yahoo.com.cn 密码,student
基因工程原理
Gene engineering or genetic engineering
Gene,A hereditary unit that occupies a specific location on a
chromosome and determines a particular characteristic in an
organism.
Genes exist in a number of different forms and can undergo
mutation.
Engineering,The application of scientific and mathematical
principles to practical ends such as the design,manufacture,
and operation of efficient and economical structures,machines,
processes,and systems.
,基因工程原理,
第一章 导 论第二章 基因操作的工具酶第三章 基因克隆的载体第四章 基因克隆的策略第五章 克隆基因的表达第六章 基因工程的基本技术第一章 导 论第一节 基因工程的诞生第二节 基因工程的研究内容第三节 基因工程的成就和前景展望细胞的发现
1859年,物种起源,
进化论的提出
Mendel G.J,(1822-1884),1856-1864豌豆杂交实验。
Mendel 和遗传规律的研究
1900年 Mendel遗传规律被重新发现 遗传学的元年
1866年发表论文，提出分离规律和独立分配规律
1909年
Yohannsen W.L.
(1859-1927)
发表了“纯系学说”首先提出了
“基因”的概念，
代替了 Mendel
“遗传因子” 的概念。
基因概念的提出
1910年以后,Morgan T.H.等提出了基因的连锁遗传规律，染色体遗传理论发展为,细胞遗传学,
连锁遗传规律的提出
1941年,Beadle G.W.等证明了基因通过酶起作用，
提出了“一个基因一个酶”的假说一个基因一个酶一般认为
1973年是基因工程诞生的元年上世纪 40年代 —— 70年代初分子生物学领域理论上的三大发现 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 。
第一节 基因工程的诞生
1944年,Avery O.T.利用肺炎双球菌转化实验
1,DNA是遗传物质被证实
40年代，证实 DNA是遗传物质早在上世纪 20年代，已经知道染色体由 DNA和组蛋白构成，但组成蛋白的 氨基酸有 20种,而组成 DNA的 核苷酸只有 4种,什么是遗传物质？
1928年，英国微生物学家 F,
Griffith著名的肺炎双球菌感染小白鼠实验。
（ 1） S型：注射小白鼠，死亡。
（ 2） S型,65℃ 加热：注射小白鼠，活。
（ 3） R型：注射小白鼠，活。
（ 4） 65℃ 加热 S型 +R型：注射小白鼠，死亡。死鼠体内得到了 S型菌。
40年代,DNA是遗传物质被证实
1944年，美国洛克菲勒研究所的 Oswald Avery等公开发表了改进的肺炎双球菌实验结果。
（ 1） S型菌无细胞提取物及其 纯化的 DNA都可使 R型菌转变成 S型菌；
（ 2）经 DNase 处理的 S型菌无细胞提取物失去了转化作用。
（ 3）经 胰蛋白酶 处理的 S型菌无细胞提取物仍有转化作用。
不仅证实了 DNA是遗传物质，而且证明了 DNA
可以将一个细菌的性状转给另一个细菌，他的工作被称为是 现代生物科学的革命性开端 。
Watson 和 Crick
2,DNA双螺旋模型的提出
50年代,DNA的双螺旋模型的提出和 DNA复制机理的阐明
DNA是遗传物质已被证实，但是 DNA是怎样携带并传递遗传信息的？在细胞增殖过程中,DNA是怎样复制的？因此，
对于 DNA结构的研究成为了当时生物学家研究的热点。
1953年,Francis Crick和 James Watson搜集了力所能及的资料，提出了 DNA的双螺旋模型。 随后,DNA的 半保留复制 和 半不连续 复制机理也被阐明，为基因工程的诞生奠定了坚实的理论基础。
分子遗传学的诞生
Nireberg等为代表的一批科学家
3、“中心法则”的提出
60年代，确定了遗传信息的传递方式
（中心法则）
既然,DNA是遗传信息的载体，那么它是如何传递遗传信息的呢？
遗传信息又是如何控制生物的表型性状的呢？
以 Nireberg等为代表的一批科学家 经过艰苦的努力，确定了遗传信息以密码方式传递，每三个核苷酸组成一个密码子，代表一个氨基酸，到 1966年，
全部破译了 64个密码子,并提出了遗传信息传递的“中心法则”。
原核生物的基因调控操纵子模型
1961年,Jacques
Monod和 Fancois Jacob
提出了原核基因调控的操纵子模型
（ operon model）。
一般认为
1973年是基因工程诞生的元年上世纪 40年代 —— 70年代初分子生物学领域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 。
第一节 基因工程的诞生
Smith等分离并纯化了限制性核酸内切酶 Hind II,1972年，
Boyer等相继发现了 Ｅ coR I 一类重要的限制性内切酶。
1、工具酶的发现和应用
1967年，世界上又五个实验室几乎同时发现 DNA连接酶，特别是
1970年 Khorana等发现的 T4 DNA连接酶具有更高的连接活性。
1、工具酶的发现和应用
1970年,Baltimore等和 Temin等各自发现了反转录酶，完善了中心法则，使真核基因的制备成为了可能。
2、反转录酶的发现和应用
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；
3、载体的发现及其应用
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。
这一年被定为基因工程诞生的元年。
3、载体的发现及其应用
Cohen等的重组实验示意图
Tcr
Ner
Eco RI
Eco RI
连接酶
Tcr
Ner
双抗重组菌落基因工程发展史上首次实现了重组 DNA的细菌转化第一节 基因工程的诞生一般认为,1973年是基因工程诞生的元年。
上世纪 40年代 —— 70年代初分子生物学领域理论上的三大发现 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 。
第一章 导 论第一节 基因工程的诞生第二节 基因工程的研究内容第三节 基因工程的成就和前景展望生物工程 biological engineering
遗传工程 genetic engineering
基因工程 gene engineering
分子克隆 molecular cloning
基因克隆 gene cloning
基因操作 gene manipulation
重组 DNA技术
recombinant DNA technique
克隆（ clone）
有性杂交诱变育种体细胞融合酶工程农业工程发酵工程细胞工程与基因工程相关的几个概念什么是克隆（ Clone）
作为名词使用时，是指某一个体（或细胞、分子等）通过无性繁殖的方式产生的具有相同遗传背景的后代（或子细胞、分子等）组成的集体（或群体）；作为动词使用时，指产生上述集体或群体的工程。
所以，植物的无性繁殖（如马铃薯的生产）、细菌的无性繁殖以及重组 DNA分子通过工程菌的繁殖等过程都是一个克隆的过程。
那么，克隆动物是怎么回事呢？
基因工程的概念一般来说，基因工程是在体外将目的 DNA（来源可以是动植物和微生物）和某一载体（ DNA）系统进行重组，再将重组的 DNA导入宿主细胞内，最后实现目的基因稳定复制和表达的过程。
基因工程研究的基本步骤
1、从生物体中分离得到目的基因（或 DNA片段）
2、在体外，将目的基因插入能自我复制的载体中得到重组 DNA分子。
3、将重组 DNA分子导入受体细胞中，并进行繁殖。
4、选择得到含有重组 DNA分子的细胞克隆，并进行大量繁殖，从而使得目的基因得到扩增。
5、进一步对获得的目的基因进行研究和利用。比如，
序列分析、表达载体构建、原核表达以及转基因研究和利用等。
基因工程的基本流程基因分离酶切载体酶切基因和载体连接导入细菌重组质粒繁殖重组克隆的选择序列分析和基因表达等研究导入植物细胞第一章 导 论第一节 基因工程的诞生第二节 基因工程的研究内容第三节 基因工程的成就和前景展望
