海洋生物基因工程.ppt

海洋动物的基因工程 （1）概论(基因工程)（2）了解海洋动物的基因克隆研究进展（3）掌握基因导入方法及其原理（4）掌握转基因动物的鉴别方法及原理 科学技术发展的综合化 1.19世纪中叶，以科学技术是分离的，它们各有独自文化传统，它们的发展往往是脱节的。 2.科学回答“是什么”“为什么”，技术回答“做什么”“怎么做”。当今科技发展已经密不可分，科学里包含技术，技术里体现科学。 3.当代科技发展有两种形式：一是突破，二是融合。突破是线性的，即从研究开发新一代的科技成果取代原有一代科技成果。融合是非线性的，即混合原有不同的科技领域，进而发展新产品，造成革命性市场，它们是互补和合作的结果。 基因工程既是科学又是技术，既是突破，又是融合。她造成革命性市场（美国基因工程产品300亿美元/年，乙肝疫苗50美元/人）；她是分子遗传学，生物化学，细胞学，细胞生物学，分子生物学相互渗透，交叉融合、突破的结果。 什么是基因？ 二．基因工程的概念 （一）基因（gene） 基因 从化学上来说，指的是一段DNA或RNA顺序，该顺序可以产生或影响某种表型（genotype，phenotype），可以由于突变生成等位基因变异体（体细胞父源和母源；正常和突变基因）；从遗传学上来说，基因代表一个遗传单位，一个功能单位，一个突变单位。 （二）基因工程（genetic engineering） 基因工程 在体外通过人工剪、接，将不同来源的DNA分子组成一个杂合DNA分子(DNA分子重组体)，然后导入宿主细胞去复制扩增或表达。因为通过人工设计,得到一定的设计方案，故称为基因工程。由于整个操作在分子水平上进行，所以也称分子克隆。 基因工程的基本特点是，分子水平操作，细胞水平表达。 概念：基因组 基因组(genome) ：一个细胞中遗传物质的总和。 原核生物一般只有一个环状的DNA分子，其上所含有的全部遗传信息为一个基因组。 真核细胞常为二倍体（diploid），所以其基因组是指细胞中的单套染色体上的遗传物质的总和。 原核生物基因组 原核生物基因组概述 大肠杆菌没有明显核结构，DNA集中在类核（nucleoid)。类核中，DNA 80%,其余为RNA和蛋白质。 细菌DNA是一条相对分子质量为2.4×109道尔顿的共价、闭合双链分子，通常称为染色体。一般情况下只还有一条染色体。 虽然大多数细菌和古细菌染色体的确是环形的，但发现了越来越多的线形基因组。布氏螺旋体、链霉菌 长度为4.639×106 bp，长1300μm 大肠杆菌约编码4288个基因 E.coli在体内（in vivo）其基因组内含负超螺旋，每100bp就有一个负超螺旋 基因工程技术原理是将遗传物质DNA按照人们实际的方案重新组合，并受体细胞中复制，表达和遗传，使受体细胞或生物表现出新的性状，或是产生人们所期望的表达产物。 原核生物基因组特点 结构基因通常是单一的DNA序列，除rRNA和tRNA基因外，原核生物结构基因都是单拷贝。 原核生物基因是连续的基因，不含内含子。 基因重叠是病毒基因组的结构特点，细菌基因组中编码顺序一般不会出现基因重叠现象。 基因组具有单个复制起点，为单复制子结构，但每个复制子的长度较大 真核生物基因组特点 真核生物基因组数目比较大，一般都远大于原核生物的基因组。真核生物基因组一般由多条染色体组成，每条染色体又是由DNA分子与蛋白质稳定的结合成染色质的多级结构，储存于核内。 真核基因组的转录产物是单顺反子 真核基因组中存在大量的重复序列，真核基因组的大多数为非编码序列 真核生物基因组特点 4. 真核基因是断裂基因，有内含子结构 5. 真核基因组存在大量的顺式作用元件。包括启动子、增强子、沉默子等 6. 真核基因组中存在大量的DNA多态性。S，P，串联重复序列多态性。 7. 真核基因组具有端粒结构。 8. 真核生物基因组具有多个复制起点，为多复制子结构，但每个复制子的长度较小。 What Is Stem Cell ? A cell that has the ability to continuously divide and differentiate (develop) into various other kind(s) of cells/tissues 基因工程技术及其应用 基因本身也是一个产业 Rockfeller 大学将人肥胖基因出售0.2亿美元（1995年3月） Amgen公司将FKBP神经免疫因子配体转让达3.29亿美元（1997年） Millennium公司以4.65亿