基因工程育种概论
第五章基因工程育种-微生物遗传育种PPT课件
➢ 遗传学背景十分清楚
➢ 载体容量大，~23kb
➢ 具有较高的感染效率
2、类型
➢ 插入型载体:较小片段DNA的插入（10kb以内）；
➢ 取代型载体：较大片段DNA的插入；
➢ 重组DNA分子大小为l噬菌体DNA的75～105％； 野生型λDNA为 48kb，λ噬菌体的包装上限是 51kb。编码必要基因的DNA区段占28kb，因此λ 载体克隆外源DNA的理论极限值应是23kb。
限制酶识别序列的特定碱基，使之甲基化。
-
5
2、限制性核酸内切酶的类型
特性
Ⅰ型
Ⅱ型
Ⅲ型
功能
限制、修饰
限制
限制、修饰
蛋白质结构 3种不同亚基 单一成分
2种不同亚基
所需辅助因 ATP, Mg2+, SAM 子
识别序列 切割位点
EcoB: TGA(N)8TGCT
距识别位点至少 1000kb处随机 切割
Mg2+
-
8
（2） 切割： 产生平末端：SmaI
5’-CCC↓GGG-3’ 3’-GGG↑CCC-5’
5’-C TGCA ↓ G -3’
产生3’-OH单链粘性末端: PstI
3’-G ↑ ACGT C-5’
产生5’-P单链粘性末端: EcoRI 5’-G↓AATT C -3’
3’-C TTAA ↑G-5’
HindI，HindII，HindIII：从Haemophilus influenzae d菌株获得
-
7
4、Ⅱ型限制性核酸内切酶的基本特征
（1）识别序列：一般4~8bp，具有二重旋转 对称轴，序列呈回文结构 ( palindromic structure )
基因工程育种的原理及应用
基因工程育种的原理及应用1. 基因工程育种的原理基因工程育种是通过改变生物体的遗传信息来改良和改变其性状的一种育种方法。
其原理主要涉及以下几个方面：1.基因克隆：基因工程育种的核心技术之一是基因克隆。
基因克隆是指将目标基因从一个生物体中提取并复制到另一个生物体中。
这样做可以将某种有益基因导入到目标生物体中，使其表达具有该基因所编码的特定蛋白质或其他功能分子。
2.基因编辑：基因编辑是指通过针对目标基因进行精确的DNA序列修改来改变生物体的性状。
常用的基因编辑技术有CRISPR-Cas9和TALEN等。
这些技术可以在生物体的基因组中精确地切割和修改DNA序列，以实现对目标基因的特定改造。
3.遗传转化：遗传转化是将外源基因导入到目标生物体中，并使其在细胞内正常表达的过程。
常用的遗传转化技术包括农杆菌介导的基因转化和生物颗粒枪介导的基因转化等。
这些技术使得研究人员可以将具有特定功能的基因引入到目标生物体，从而改变其性状。
4.基因表达调控：基因表达调控是指通过对目标基因的转录和转译过程进行调控，以改变生物体的性状。
常用的基因表达调控技术包括启动子工程、转录因子介导的调控和RNA干扰等。
这些技术能够使研究人员能够精确地调控目标基因的表达水平，从而改变生物体的性状。
2. 基因工程育种的应用基因工程育种已经在许多领域得到了广泛的应用，其应用主要包括以下几个方面：1.农作物育种：基因工程育种已经成功地应用于农作物的改良。
通过导入与抗虫、抗病、耐逆等性状相关的基因，可以使农作物具有更好的抗病虫害能力和逆境适应性。
例如，将Bt基因导入到作物中，可使其对昆虫害虫具有抗性，从而降低对农药的依赖。
2.畜禽养殖：基因工程育种也广泛应用于畜禽养殖中。
通过引入与生长速度、肌肉质量、抗病能力等性状相关的基因，可以提高畜禽的生产性能和抗病能力。
例如，通过导入生长激素基因，可使畜禽生长速度加快，从而提高养殖效益。
3.医药研发：基因工程育种在医药研发领域也有重要应用。
第十二章基因工程育种
二、基因工程原理和步骤
基因工程是用人为的方法将所需的某一供体生物的遗传物质
DNA分子提取出来，在离体条件下进行“切割”，获得代表某一 性状的目的基因，把该目的基因与作为载体的DNA分子连接
起来，然后导入某一受体细胞中，让外来的目的基因在受体细
胞中进行正常的复制和表达，从而获得目的产物或改变物种特
第30页，共76页。
PCR的基本反应步骤及原理
（1）变性：加热至95 ℃，使模板DNA解开成单链； （2）退火：温度降至适宜，使引物与模板互补结合； （3）延伸：温度升至72 ℃ ，DNA聚合酶以4种dNTP为底物，
在引物的3’-OH上，合成与模板互补的DNA新链 。
第31页，共76页。
PCR反应的基本原理
mRNA的3’末端常含有一多聚腺苷酸序列，可用 寡聚脱氧胸苷酸为引物，在逆转录酶的催化下，开始 互补DNA的合成。
第35页，共76页。
3、互补DNA第二条链的合成
先用碱解或核酸酶酶解的方法除去互补DNA-mRNA杂交链中 的mRNA链，然后以互补DNA第一链为模板合成第二链，并 用核酸酶S1专一性切除单链DNA。
1. 粘性末端连接 方式：(1) 同一限制酶切位点连接
(2) 不同限制酶切位点连接
第41页，共76页。
同
GGATCC CCTAGG
Bam HⅠ切割反应
一
限
G
GATCC
制
CCTAG
G
酶
切
目的基因用 Bam HⅠ切割
G
载体DNA用Bam HⅠ切割 GATCC
位
+ CCTAG
G
点
G CCTAG
GATCC G
基因工程育种的育种原理
基因工程育种的育种原理
基因工程育种是一种利用分子生物学和遗传学技术，对目标物种进行基因的改造和调控，以实现特定品质的改良或新品种的培育。
其育种原理包括以下几个方面：
1. 基因定位和筛选：通过使用分子生物学和遗传学方法，基因工程育种可以精确定位到控制着目标品质的基因。
通过分析不同个体之间的基因差异，找到与目标性状相关的基因。
2. 基因编辑和转化：使用基因编辑技术，如CRISPR-Cas9，
可以针对目标基因进行有针对性的编辑，改变基因序列或功能。
通过将特定基因导入目标品种的基因组中，可以引入新的性状或改善现有的性状。
3. 基因表达调控：基因工程育种还可以通过调控目标基因的表达水平，来实现对性状的调控。
通过调节基因的启动子、转录因子或其他调控元件，可以增加或减少目标基因的表达，从而影响目标性状的表现。
4. 分子标记辅助选择：利用分子标记技术，可以将特定基因或DNA序列与目标性状进行关联。
通过进行分子标记辅助选择，可以在育种过程中快速鉴定具有目标性状的基因型，加快育种进程。
基因工程育种的核心思想是通过基因的精确编辑和调控，加速并指导育种进程，实现对目标性状的改良或培育新品种。
这种方法在农业、畜牧业和医药等领域具有重要的应用潜力，可以
提高作物和动物的抗病性、适应性和产量，并为人类健康和粮食安全做出贡献。
《基因工程育种》课件
3
第一例转基因作物
1983年，世界上第一例转基因作物——转基因烟草成功培育。
农业中的应用
抗虫害作物
通过插入抗虫基因，减少对农药的依赖，提高作物的抗病虫害能力。
耐逆性作物
通过插入耐旱、耐盐碱等基因，提高作物在恶劣环境下的生长和产量。
提高营养价值
通过增加维生素、蛋白质等有益物质的含量，提高作物的营养价值。
基因工程育种
基因工程育种是利用现代生物技术手段对农作物进行基因改造，以提高作物 品质和产量的育种方法。
定义及原理
基因工程育种是通过插入、删除或修改目标基因来改变农作物的性状，以人类开始发展农业并进行基本育种实践，改进作物品种和栽培技术。
2
发现DNA结构
1953年，Watson和Crick发现了DNA的双螺旋结构，为基因工程奠定了基础。
总结与展望
基因工程育种在农业中具有巨大潜力，但需要平衡技术发展和伦理道德考量， 确保其可持续、安全、可接受的发展。
优点与挑战
• 优点：提高作物产量、质量和抗性，节约资源，减少对农药的依赖。 • 挑战：可能对生态环境产生影响，引发伦理和道德争议，技术风险和
安全性问题。
伦理问题
基因工程育种引发了一系列伦理问题，例如：食品安全与风险评估、基因组归属权和知识产权等问题。
未来展望
随着技术的不断发展，基因工程育种有望在农业领域发挥更大的作用，解决 全球食品安全和粮食供应问题。
基因工程育种名词解释
基因工程育种名词解释
基因工程育种是一种利用基因工程技术对植物、动物或微生物
进行改良的育种方法。
基因工程育种利用基因工程技术，包括基因
克隆、基因编辑、转基因技术等，来改变生物体的遗传特性，以达
到改良作物、改良家畜、改良微生物的目的。
这些技术可以用来增
加作物的产量、改善作物的抗病性和抗逆性，提高食品的营养价值，改善动物的生长性能和产品质量，以及生产新型的工业原料和药物等。
基因工程育种的关键技术包括基因克隆，即将感兴趣的基因从
一个生物体中分离出来并进行复制；基因编辑，即通过
CRISPR/Cas9等技术精确地修改生物体的基因组；转基因技术，即
将外源基因导入到目标生物体中，使其具有新的性状。
这些技术的
应用使得育种过程更加精准和高效，可以在短时间内获得期望的遗
传改良效果。
基因工程育种在农业、畜牧业和生物工业等领域具有广泛的应
用前景。
通过基因工程育种，可以培育出抗病虫害的作物品种，提
高食品的营养价值，改善畜禽的生长速度和产品质量，生产出更高
效的工业微生物，以及研发出新型的生物药物等。
同时，基因工程
育种也面临着一些挑战和争议，如转基因食品安全性、生态环境影响等问题，需要进行深入的研究和监管。
总之，基因工程育种是一种利用基因工程技术改良生物体遗传特性的育种方法，具有广泛的应用前景，但也需要充分考虑其安全性和可持续性。
基因工程育种的原理
基因工程育种的原理
基因工程育种是指利用分子生物学和生物技术手段对作物的遗传物质进行改良，以达到提高作物产量、抗病性和适应性的目的。
基因工程育种的原理主要包括基因定位、基因克隆、基因转移和基因表达等几个方面。
首先，基因定位是基因工程育种的第一步。
通过分子标记技术和遗传连锁图谱，可以精确定位到目标基因的位置，确定其在染色体上的具体位置和序列信息。
这为后续的基因克隆和转移奠定了基础。
其次，基因克隆是基因工程育种的关键环节。
通过PCR扩增、限制酶切割和
连接、转化等技术，可以将目标基因从原始植物中精确地克隆出来，并进行进一步的分析和改造。
基因转移是基因工程育种的核心技术之一。
通过载体介导的转基因技术，可以
将目标基因导入到受体植物中，实现外源基因的稳定表达。
这样就可以使受体植物获得目标基因所带来的新性状，比如抗病性、耐逆性、提高产量等。
最后，基因表达是基因工程育种的最终目的。
通过转录、翻译和后转录修饰等
生物学过程，外源基因被转录成mRNA，再翻译成蛋白质，从而表达出新的功能
性状。
这就是基因工程育种实现作物改良的关键步骤。
总的来说，基因工程育种的原理是通过精确定位、克隆、转移和表达目标基因，实现对作物遗传物质的改良和优化，从而获得具有新性状和优良特性的新品种。
这一技术的应用为农业生产提供了新的手段和途径，对于解决粮食安全、提高农业生产效率具有重要意义。
随着生物技术的不断发展和进步，基因工程育种将在未来发挥更加重要的作用，为人类粮食生产和农业可持续发展做出更大的贡献。
基因工程育种微生物遗传育种
• 基因工程育种与微生物遗传育种概述 • 基因工程育种技术 • 微生物遗传育种技术 • 基因工程育种与微生物遗传育种的应
用 • 基因工程育种与微生物遗传育种的挑
战与前景
01
基因工程育种与微生物遗传育种概述
基因工程育种定义与特点
定义
基因工程育种是通过基因工程技术对 生物体的基因进行改造，以达到改良 生物性状和提高产量等目的的育种方 法。
工业领域的应用
工业酶
利用基因工程技术生产具有特殊功能的工业酶，广泛应用于洗涤 剂、食品、纺织和制药等行业。
生物燃料
通过基因工程技术改良微生物，生产高效、环保的生物燃料，减少 对化石燃料的依赖。
生物材料
利用基因工程技术生产具有特殊性能的生物材料，如可降解塑料、 生物纤维等，替代传统石化材料。
05
基因工程育种与微生物遗传育种的挑
战与前景
技术挑战与伦理问题
技术挑战
基因工程育种和微生物遗传育种技术需要高 水平的科学知识和技术能力，同时面临着技 术难度大、成本高、周期长等问题。
伦理问题
基因工程育种和微生物遗传育种涉及到人类 基因和生命形式的改变，可能引发伦理和道 德方面的争议，需要慎重考虑和规范。
未来发展方向与前景
精准育种
随着基因组学和生物信息学的发展，基因工程育种和微生物遗传育种将更加精准和高效， 能够更好地满足农业生产和生物医药等领域的需求。
VS
细胞工厂构建
通过代谢工程手段改造微生物细胞，使其 具备生产特定化学品、燃料或材料的能力 。
04
基因工程育种与微生物遗传育种的应
用
医药领域的应用
基因治疗
利用基因工程技术修复或替换缺陷基因，以达到治疗 遗传性疾病和恶性肿瘤等疾病的目。
基因工程育种技术
基因工程育种技术基因工程又称重组DNA技术，是指将一种或多种生物的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物(受体)，使受体按人们的愿望表现出新的性状。
基因工程诞生于1972年，在其后几年中由于担心重组生物对环境安全的影响，基因工程技术的发展曾一度受挫。
但随着人们对DNA重组所涉及的载体和受体系统进行有效的安全性改造，以及相应的DNA重组实验室设计和操作规范的建立，再加上重组DNA技术的巨大应用潜力的诱惑，重组DNA技术迅速发展，现在，基因工程已成为生物学实验室的一项常规技术，并广泛应用于医药、农业、食品、环保等许多领域。
第一节基因工程的基本过程和原理基因工程最典型的操作如图6-1所示一般包括以下三个步骤：1．外源DNA的获得与酶切；2．外源DNA与经同样酶切的载体的连接；3．连接产物转化受体细胞及阳性转化子的筛选；图6-1 基因工程的基本过程由图6-1可见，基因工程操作过程需要以下基本材料：外源DNA(基因)、载体、DNA 体外重组用的酶以及宿主细胞。
一、载体外源基因导入受体细胞一般都要借助于载体，基因工程中最常用的载体是质粒载体。
图6-2所示pUC19就是最常用的载体之一。
图6-2 载体pUC19及其多克隆位点载体一般含有以下几个基本元件：(一) 复制原点载体在宿主细胞中要独立存在则应具有独立复制的能力，复制原点又称为复制起始位点(Origin，简称ori)，控制载体复制。
不同生物的载体复制原点不同，同一种生物的不同载体拷贝数和稳定性有很大差别，这主要决定于载体的复制原点的性质。
图6-2所示的pUC 系列载体的复制原点是pAM1的一个突变体，在合适的大肠杆菌宿主细胞中(如大肠杆菌JM109)其拷贝数可达500。
整合型载体的复制原点被整合位点的同源序列替代。
(二) 筛选标记一般是载体上的一段编码酶的基因，能赋予转化子新的性状，便于转化子的筛选。
载体pUC19的筛选标记是β-内酰氨酶基因（常简写为bla或Amp r），能分解氨苄青霉素中的β-内酰氨环使其失活，因此在含氨苄青霉素的平板上，只有含质粒的转化子能生长而不含质粒的宿主细胞不能生长。
育种学课件：基因工程
基因工程的伦理与法律问题
伦理问题 法律问题
对自然界造成的影响、隐私和安全问题。 基因专利、标识与监管体系建设。
基因工程的未来发展趋势
精确基因编辑
利用CRISPR等技术实现高效、 精确的基因编辑。
基因组学研究
通过大数据分析揭示基因与 性状的关联。
合成生物学
设计和构建新的生物系统， 推动生物技术的创新。
总结和展望
基因工程为人类带来了许多机遇和挑战，我们需要在科学、伦理和法律等方 面进行持续的探索和引导。
基因工程的应用
医学
通过基因工程技术，可以研发新药和治疗疾 病。
环境保护
利用基因工程技术处理环境中的有害物质。
农业
使用基因工程技术改良作物，提高产量和抗 病性。
工业生产
应用基因工程技术生产高效酶和化学品。
基因工程的优势与挑战
1 优势
2 挑战
提高农作物产量、改善人类健康、推动科 学研究进展。
伦理道德问题、不可逆转的影响、生物多 样性威胁。
育种学课件：基因工程
什么是基因工程
基因工程是利用现代生物技术对生物体的基因进行修改和重组，以改变其性 状和功能。
基因工程的历史和发展
1
1 972年
首次成功克隆DNA片段，奠定了基因工程的基础。
2
1 980年
首次成功转基因细胞，开启了基因改造的新时代。
3
1 996年
克隆的多蒂双胞胎羊“多丽”和“羊羊”诞生，引起全球轰动。
基因工程与育种
基因工程与育种
基因工程是一种在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，通过将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达，从而定向地改造生物的遗传性状。
基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术，通俗的说，就是按照人们意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里。
基因工程在育种方面的应用主要包括基因工程育种和基因编辑育种。
基因工程育种是通过将外源基因导入植物细胞或动物细胞，以改良或创造新的性状，从而培育出高产、优质、抗逆性强、适应性广的新品种。
基因编辑育种则是通过CRISPR-Cas9等基因编辑技术对生物体的基因组进行精确的修饰和改造，以达到定向育种的目的。
与传统育种方法相比，基因工程和基因编辑育种具有一些显著的优势。
首先，基因工程和基因编辑育种可以打破物种界限，实现跨物种的基因转移和性状改良。
其次，这些技术可以精确地定向改良生物的性状，提高育种效率和成功率。
最后，这些技术可以缩短育种周期，加速新品种的培育和推广应用。
虽然基因工程和基因编辑育种具有很多优势，但也存在一些挑战和限制。
首先，这些技术需要较高的专业知识和技术水平，需要专业人员来进行操作。
其次，这些技术的成本较高，需要大量的资金投入。
最后，这些技术需要遵守相关的法律法规和伦理规范，以确保技术的安全和合法性。
总之，基因工程和基因编辑育种是现代生物技术的重要组成部分，具有广阔的应用前景和巨大的发展潜力。
未来随着技术的不断进步和应用领域的拓展，这些技术将会在育种领域发挥越来越重要的作用。
基因工程育种的原理
基因工程育种的原理
基因工程育种是一种利用生物技术手段，通过对生物体的基因进行修改和调控，实现对目标性状的改良和选择的方法。
其原理主要包括以下几个方面：
1. 基因的克隆与表达：基因工程育种的第一步是从有所需性状的物种中克隆相关基因，并将其导入到目标物种中。
这可以通过PCR、限制酶切剪、DNA连接等技术来实现。
随后，将克
隆的基因导入到目标物种的细胞或组织中，并利用基因转导技术使其能够表达出来。
2. 基因的编辑和修饰：通过基因编辑技术，如CRISPR/Cas9
技术或TALEN技术，可以在目标物种的基因组中进行精确的
编辑和修饰。
这可以通过特定的核酸序列设计，引导特定的酶来切割和替换目标基因中的特定区域。
通过这种方式，可以实现对目标性状的修饰和改良。
3. 基因的调控：通过调控目标基因的表达，可以实现对目标性状的选择和改良。
这可以通过插入外源调控元件，如启动子、增强子和抑制子等，来调控目标基因的转录和翻译过程。
此外，还可以利用RNA干扰技术来抑制或降低目标基因的表达，从
而实现对性状的调节。
4. 基因的传递和选择：基因工程育种通过将编辑和修饰过的基因传递到后代中，实现对目标性状的选择和固定。
这可以通过转基因育种、基因编辑育种、基因组选择和胚胎选择等方法来实现。
通过这些手段，可以将有利性状的基因固定在目标物种
的基因组中，并传递给后代，以实现性状的稳定遗传。
基因工程育种的原理基于对基因和基因表达的精确控制和调节，以及对遗传信息的编辑和修饰。
通过这些手段，可以实现对目标性状的选择和改良，为农作物、养殖动物和微生物等的育种工作提供了新的途径和方法。
基因工程育种的方法
基因工程育种的方法1.引言1.1 概述本文将讨论基因工程育种的方法。
随着科技的发展和人类对农业需求的不断增长，育种技术也在不断演进。
基因工程育种作为一种新兴的育种方法，通过对目标基因的编辑和转移，可以显著改良植物和动物的遗传特性，并提高其适应环境能力、产量和质量。
基因工程育种的方法主要包括基因编辑技术和基因转移技术。
基因编辑技术通过对目标基因的直接编辑，改变或修复其序列，从而改变物种的遗传特性。
常见的基因编辑技术包括CRISPR-Cas9、TALEN和ZFN等。
另一种基因工程育种的方法是基因转移技术。
该技术通过将外源基因导入目标物种，使其表达具有特定功能的外源基因，从而改变物种的遗传特性。
外源基因可以来自同一物种的其他个体，也可以来自不同物种，甚至是培养皿中的合成基因。
基因工程育种的应用前景广阔。
它可以用于提高农作物的抗病性、耐旱性、耐盐性等重要农艺性状，增加作物产量和品质。
同时，基因工程育种也可以用于改良家畜和禽类，提高肉质和产量，减少疾病传播等。
通过基因工程育种，人类可以更有效地满足食物需求，为社会经济发展提供可持续的支持。
总结而言，基因工程育种作为一种强大的育种方法，具有巨大的潜力和应用前景。
通过基因编辑和基因转移技术，我们可以改良各种植物和动物的遗传特性，以适应不同的环境条件和生产需求。
然而，基因工程育种也存在一些伦理和安全问题，需要在决策和实施过程中加以慎重考虑。
文章结构部分的内容应包括对整篇文章的组织和安排的介绍，让读者了解文章的主要内容和结构安排。
下面是对1.2文章结构部分的内容的一个示例：1.2 文章结构本文将围绕基因工程育种的方法展开讨论。
首先，我们会在第2.1节对基因工程育种进行定义和背景介绍，以便读者对该主题有一个全面的了解。
接下来，在第2.2节，我们将详细探讨基因工程育种的方法。
其中，2.2.1小节将介绍基因编辑技术的原理和应用，而2.2.2小节将探讨基因转移技术的原理和应用。
6.2基因工程育种课件
鱼(中国)
基因牛(阿根廷)
2020/7/12
30
获得高产、稳产和具有优 良品质的农作物和具有抗 逆性的作物新品种。
转鱼抗寒基 因的番茄
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
2020/7/12
31
许多药品的生产 是从生物组织中提取 的。受材料来源限制 产量有限，其价格往 往十分昂贵。
我国生产的部分基因 工程疫苗和药物
CTTCATG GAAGTACTTAA
AATTCCCTAA GGGATT
目的基因 AATTCCGTAG
黏性末端
GGCATCTTAA
2020/7/12
12
• 什么叫黏性末端？
被限制酶切开的DNA两条单链的切口， 带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互 补配对，这样的切口叫黏性末端。
2020/7/12
13
2020/7/12
22
2、目的基因与运载体结合
细菌
供体细胞
取出质粒
取出DNA 用同种限制酶切断DNA
用连接酶连 接目的基因
用与提取目的基因 相同的限制酶切割质粒 使之出现一个切口，将 目的基因插入切口处， 让目的基因的黏性末端 与切口上的黏性末端互 补配对后，在连接酶的 作用下连接形成重组 DNA分子。
• 作为运载体必须具备哪些条件？ 1.能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。
2.具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。
3.对宿主细胞无毒害作用。
4.具有某些标记基因，便于进行筛选。 如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应
的基因等。
2020/7/12
20
• 大肠杆菌的质粒 (plasmid)1：、细胞染色体 （或拟核DNA分子） 外能自主复制的小 型环状DNA分子；
第八章-基因工程育种
基因工程育种的优势
与传统育种方法不同的是，基因工程育种可以突 破物种间的障碍，实现真正意义上的远缘杂交。而且 这种远缘既可跨越微生物之间的种属障碍，还可实现 动物、植物、微生物之间的杂交。同时，利用基因工 程方法，人们可以“随心所欲”地进行自然演化过程 中不可能发生的新的遗传组合，创造全新的物种。这 是一种自觉的、能像工程一样事先进行设计和控制的 育种技术，是最新、最有前途的育种方法。
3'
+
标记探针
5'
㈢ Taq DNA pol（耐热DNA聚合酶）
作用特点 1） Taq DNA pol催化DNA合成的最适温度
范围 70 75℃， 2） 95℃以上高温，半小时不失活， 3） 最适合用于聚合酶链反应（PCR）。
三、逆转录酶
特点 逆转录酶是一个多功能性酶，至少具有以下3种酶 活性：
暗里着
迷
〕 10、我有两个影子，一个在前，一 个在后 。伴我 左右
11、回
忆起绽放的那一个宁夏，仿佛可以触 摸彩虹 。
12、早起的时候发现下雪了，
薄薄的淡淡的，挺美。 13、街灯下的橱窗，有一种落寞的温 暖。
14、我
想未来的 某一天 穿最美的婚纱 嫁最爱的你 15、听说每一个爱向日葵的人，
都能带给人温暖，因为他们心底住着 太阳。
其它特殊性质 的Ⅱ型限制酶
同裂酶（异源同工酶） 同尾酶 可变酶
同裂酶
又称异源同工酶。指来源不同，但具有相同的识 别序列。
在切割DNA时，其切割点可以是相同的，产生平 头末端，称为同识同切；
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二、基因工程原理和步骤
主要步骤： ① 获取目的基因 ② 载体的选择与准备 ③ 目的基因与载体连接成重组DNA ④ 重组体的筛选
图示：
基因工程的主要过程
载体（DNA）
目的基因（DNA）
DNA连接酶 DNA重组体 转化、转导或转载 受体细胞 筛选（利用遗传标记和分子生物学方法等） 具有表达目的基因功能的重组体
The end！ Thank you！
一、基因工程在微生物育种中的应用
1.提高代谢产物产量:
已知氨基酸是微生物的基础代谢产物,在 正常生理条件下，氨基酸的生物合成要受 到阻遏、反馈等调节。而利用基因工程技 术，将氨基酸生物合成酶基因克隆是提高 氨基酸产量的一个有效途径。目前,几乎所 有的氨基酸合成酶基因都可以在不同系统 中克隆与表达。
基 因 工 程 育 种 概 述
第 十 三 章
第 一 节
基因工程的发展
Cohen和Boyer 1973年首次成功的完 成了DNA分子的体外重组实验，宣告基因 工程的诞生。 1976年，出现了原生质体融合技术， 这是杂交育种技术的进一步发展。但是， 原生质体融合的难度也很大，并非每次都 能成功。
广义的基因Leabharlann 程育种广义的基因工程育种包括利用DNA重 组技术将外源基因导入到微生物细胞，使 后者获得前者的某些优良性状，或者利用 后者作为表达场所来产生目的产物。
真正意义上的微生物基因工程育种
真正意义上的微生物基因工程育种应 该仅指那些以微生物本身为出发菌，利用 基因工程方法进行改造而获得的工程菌， 或者是将微生物甲的某种基因导入到微生 物乙中，使后者具有前者的某些性状或表 达前者的基因产物而获的新菌中。
2.生产新的抗菌素 天蓝链霉菌合成蓝色的多酮肽抗菌素-放 线紫红素,麦迪霉素产生菌合成褐色的麦迪 霉素.经过两级克隆,麦迪霉素产生菌产生一 种新的紫色化合物,是麦迪霉素与放线紫红 素的杂种化合物,为一种新的抗菌素,命名为 MederhodinA.
3.改良工业酶生产菌株: 人们针对蛋白酶,木糖异构酶,纤维素酶,葡萄 糖淀粉酶以及凝乳酶等均进行了研究.研究较多的 是α-淀粉酶和青霉素酰化酶. 1981年起,在枯草杆菌或大肠杆菌中克隆和表 达了来自枯草杆菌,淀粉液化芽孢杆菌,凝结芽孢杆 菌,嗜热脂肪芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌等菌种的α淀粉酶基因,比野生株最高的可达30倍.