基因工程概论第1页，共15页，星期日，2025年，2月5日基因工程概论523416重组DNA技术与基因工程的基本概念基因工程所需的基本条件基因工程的操作过程目的基因的克隆与基因文库的构建大肠杆菌的基因工程酵母的基因工程第2页，共15页，星期日，2025年，2月5日A重组DNA技术的基本定义1重组DNA技术与基因工程的基本概念重组DNA技术是指将一种生物体（供体）的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物体（受体）内，使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或新性状的DNA体外操作程序，也称为分子克隆技术。因此，供体、受体、载体是重组DNA技术的三大基本元件。第3页，共15页，星期日，2025年，2月5日B基因工程的基本定义1重组DNA技术与基因工程的基本概念基因工程是指重组DNA技术的产业化设计与应用，包括上游技术和下游技术两大组成部分。上游技术指的是基因重组、克隆和表达的设计与构建（即重组DNA技术）；而下游技术则涉及到基因工程菌或细胞的大规模培养以及基因产物的分离纯化过程。第4页，共15页，星期日，2025年，2月5日C重组DNA技术与基因工程的基本用途1重组DNA技术与基因工程的基本概念分离、扩增、鉴定、研究、整理基因信息资源规模化生产生物活性物质设计、构建生物的新性状甚至新物种第5页，共15页，星期日，2025年，2月5日大规模生产生物活性物质工程细胞基因工程蛋白质工程途径工程发酵工程细胞工程分离工程酶酶工程分离工程普通细胞普通细胞生物活性物质第6页，共15页，星期日，2025年，2月5日设计构建生物的新性状甚至新物种突变细胞基因敲除天然细胞野生动物基因敲除突变动物天然物质或合成物质高通量筛选第7页，共15页，星期日，2025年，2月5日D基因工程的基本形式1重组DNA技术与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达经典基因工程第二代基因工程蛋白编码基因的定向诱变蛋白质工程第三代基因工程代谢信息途径的修饰重构代谢途径工程第四代基因工程全基因组或染色体的转移基因组工程第8页，共15页，星期日，2025年，2月5日E重组DNA技术的理论基础1重组DNA技术与基因工程的基本概念19世纪中孟德尔豌豆杂交试验遗传因子20世纪初摩尔根果蝇杂交实验基因1944年艾弗瑞肺炎双球菌转化实验遗传物质DNA1973年伯格-杰克森-考恩-鲍耶DNA分子体外拼接分子遗传学1953年沃森-克瑞克DNA双螺旋结构基因工程经典遗传学基因学分子生物学第9页，共15页，星期日，2025年，2月5日基因的分子生物学第10页，共15页，星期日，2025年，2月5日F基因工程的基本原理1重组DNA技术与基因工程的基本概念提高外源基因的剂量：分子遗传学原理筛选修饰重组基因表达的转录调控元件：分子生物学原理如：启动子、增强子、操作子、终止子、上游调控序列等如：SD序列、mRNA非编码区、密码子等修饰构建蛋白质生物合成的翻译调控元件：分子生物学原理工程菌（微型生物反应器）的增殖及稳定生产：生化工程学原理第11页，共15页，星期日，2025年，2月5日