第一章绪论1基因工程PPT.ppt

（一）基础研究 自基因工程问世以来，基因工程的基础研究一直受到科技工作者的重视，主要包括： 构建一系列克隆载体和相应的表达系统 建立不同物种的基因组文库和cDNA文库 开发新的工具酶 探索新的基因工程新技术、新操作方法 27 （二）克隆载体的研究 1.研究克隆载体的意义 由于基因工程的发展与克隆载体的构建密切相关，因此，构建克隆载体是基因工程技术的中心环节。 （二）克隆载体的研究 2.研究成果 最早构建和发展的是用于原核生物的克隆载体，促 进了以原核生物为对象的基因工程研究的迅速发展. Ti质粒的发现及Ti质粒衍生的克隆载体的成功构 建，使植物基因工程研究得到迅速发展。 动物病毒克隆载体的构建成功，使动物基因工程研 究取得进展。 29 （二）克隆载体的研究 3.今后的研究重点 构建新的克隆载体仍是今后研究的重要内容之一，尤其是构建适合于高等动物和高等植物转基因表达载体和定位整合载体。 （三）受体系统的研究 1.何谓受体 受体是克隆载体的宿主,是外源目的基因表达的场所。 2.用于基因工程的受体的分类 原核生物 真核生物 受体 31 原核生物 原核生物大肠杆菌是早期被采用的最好受体系统，几乎是现有一切克隆载体的宿主。 建立了一系列基因组文库和cDNA文库，以及大量转基因工程菌，开发了一批已投入市场的基因工程产品。 大肠杆菌作为 受体 32 真核生物 酵母菌是较早被用于基因工程受体的真核生物（酵母菌是十分简单的单细胞真核生物，基因组相对较小，有的菌株还含有质粒，便于基因操作）。 酵母菌作为 受体 建立了一系列工程菌株，不仅是外源基因（尤其是真核基因）表达的受体，而且是当前建立人和高等动物及高等植物复杂基因组文库的受体系统 33 真核生物 随着克隆载体的发展，高等动植物也用作基因工程的受体： 高等植物 用于基因工程受体的一般是高等植物的愈伤组 织、细胞和原生质体，也用部分组织和器官。 目前用于基因工程受体的双子叶植物有拟南芥、 烟草、番茄、棉花等；单子叶植物有水稻、玉米、 小麦等，并且也获得了相应的转基因植物。 真核生物 高等动物 动物由于体细胞再分化能力差，目前主要以生殖细 胞和胚细胞作为基因工程受体，并获得了转基因 鼠、鸡、鱼等动物。 动物体细胞用于基因工程受体主要是为获得系列转 基因细胞系，或用于基础研究材料，生产基因工程 药物。人的体细胞同样可作为基因工程杂受体，获 得的转基因细胞系可用于病理研究和基因治疗。 （四）目的基因研究 1.什么样的基因可以称为目的基因 总的来说，基因工程研究的基本任务是开发人们特殊需要的基因产物，则相应的基因就称为目的基因。 具体来说，具有以下特征的可被称为目的基因： 具有优良性状的基因 致病基因 目前还不清楚其功能的基因 36 （四）目的基因研究 2.获得目的基因的途径 构建基因组文库和cDNA文库，从而筛选出目 的基因。 应用PCR技术直接从某生物基因组中扩增出需 要的基因。 对于较小的目的基因也可用人工化学合成。 37 （四）目的基因研究 3.目的基因的分类 第一类是与医药有关的基因 第二类是抗病虫害和恶劣环境 的基因。 第三类是编码具有特殊营养价 值的蛋白质或多态的基因。 38 近年来，基因组的研究工作越来越受到重视，人们试图搞清楚某种生物基因组的全部基因，为全面开发各种基因奠定基础。 1.研究对象 　　以整个基因组为研究单位，而不以单个基因为单 位作为研究对象。 （五）生物基因组学研究 （五）生物基因组学研究 2. 研究目标： 　　认识基因组的结构、功能和进化； 　　阐明整个基因组所包含的遗传信息和相互关系； 　　充分利用有效资源，预防和治疗人类疾病。 3.重要组成部分： 　基因组计划（genome project）大体上可分为： ⒈构建基因组的遗传图谱； ⒉构建基因组的物理图谱； ⒊测定基因组DNA的全部序列； ⒋绘制基因组的转录本图谱； ⒌分析基因组的功能。 课程名称：基因工程原理 课程类别：校级选修课 授课学时：27 考试方式：开卷 授课教师：刘建华 联系方式第一章 绪论 基因工程的概念 基因工程的诞生与发展 基因工程研究的主要内容 基因工程的意义与发展前景 ? 第一节 基因工程的概念 基因工程是在分子水平进行的遗传操作,指将一种或多种生物体(供体)的基因或基因组提取出来,或者人工合成基因,按照人们的愿望,进行严密的设计,经过体外加工重组,转移到另一种生物体(受