转基因植物 PPT课件
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《转基因动植物》课件
生物制药
利用转基因动物生产具有治疗价值的蛋白质药物 ，如转基因羊生产抗凝血酶。
转基因动物的生产流程
基因克隆与载体构建
将目的基因克隆到载体上，构建成表达载体 。
胚胎移植与繁殖
将转基因胚胎移植到代孕母体中，繁殖出转 基因动物。
受精卵显微注射
将表达载体注射到受精卵中，获得转基因胚 胎。
后代鉴定与筛选
对转基因动物后代进行鉴定和筛选，确保获 得符合要求的转基因动物。
新型转基因方法的探索
目前转基因技术主要依赖于导入外源基因，未来 将探索更多新型的转基因方法，如基因沉默、基 因激活等。
安全性评估的完善
随着转基因技术的进步，未来将进一步完善转基 因产品的安全性评估方法，确保转基因产品的安 全性和可靠性。
转基因动植物的未来应用前景
01
提高农业生产效率
通过转基因技术改良作物，提高抗逆性、抗病性、产量和品质，为农业
长期安全性评估
对转基因植物进行长期跟踪研 究和生态评估，以检测可能出
现的负面影响。
食品安全性评估
对转基因食品进行毒理学和营 养学评估，确保其安全性和营 养价值与传统食品相当。
环境安全性评估
评估转基因植物对生态环境的 影响，如对非靶标生物的影响 、对生态平衡的影响等。
社会经济安全性评估
评估转基因植物对农业生产和 社会经济的影响，如对农民生
转化方法
包括农杆菌转化法、基因枪法、微注 射法等，每种方法各有优缺点，适用 于不同植物。
转基因植物的优缺点
优点
提高抗逆性、抗虫性、抗病性等，增 加产量和营养价值，改良品质等。
缺点
可能对生态环境造成潜在风险，如基 因漂流导致野生种群基因污染；可能 影响食物安全，如产生过敏源或毒素 等。
利用转基因动物生产具有治疗价值的蛋白质药物 ，如转基因羊生产抗凝血酶。
转基因动物的生产流程
基因克隆与载体构建
将目的基因克隆到载体上，构建成表达载体 。
胚胎移植与繁殖
将转基因胚胎移植到代孕母体中，繁殖出转 基因动物。
受精卵显微注射
将表达载体注射到受精卵中，获得转基因胚 胎。
后代鉴定与筛选
对转基因动物后代进行鉴定和筛选，确保获 得符合要求的转基因动物。
新型转基因方法的探索
目前转基因技术主要依赖于导入外源基因，未来 将探索更多新型的转基因方法，如基因沉默、基 因激活等。
安全性评估的完善
随着转基因技术的进步，未来将进一步完善转基 因产品的安全性评估方法，确保转基因产品的安 全性和可靠性。
转基因动植物的未来应用前景
01
提高农业生产效率
通过转基因技术改良作物，提高抗逆性、抗病性、产量和品质，为农业
长期安全性评估
对转基因植物进行长期跟踪研 究和生态评估，以检测可能出
现的负面影响。
食品安全性评估
对转基因食品进行毒理学和营 养学评估，确保其安全性和营 养价值与传统食品相当。
环境安全性评估
评估转基因植物对生态环境的 影响，如对非靶标生物的影响 、对生态平衡的影响等。
社会经济安全性评估
评估转基因植物对农业生产和 社会经济的影响，如对农民生
转化方法
包括农杆菌转化法、基因枪法、微注 射法等，每种方法各有优缺点，适用 于不同植物。
转基因植物的优缺点
优点
提高抗逆性、抗虫性、抗病性等，增 加产量和营养价值，改良品质等。
缺点
可能对生态环境造成潜在风险，如基 因漂流导致野生种群基因污染；可能 影响食物安全，如产生过敏源或毒素 等。
《植物转基因技术》课件
转基因技术的未来发展方向和前景
研究方向
未来应加强转基因技术在提高作物抗逆性、 品质改良和功能食品研发等方面的研究，以 满足人类不断增长的需求。同时，应关注新 兴技术的应用，如基因编辑技术，以推动转 基因技术的创新发展。
应用前景
随着转基因技术的不断进步和应用领域的拓 展，未来转基因作物有望在保障粮食安全、 提高农业生产效率和改善生态环境等方面发 挥重要作用。同时，随着人们对转基因技术 认识的深入和法规体系的完善，转基因技术 的应用前景将更加广阔。
鉴定
对筛选出的阳性细胞或植 株进行遗传和表达分析， 以确定目的基因是否成功 导入并稳定遗传。
鉴定方法
包括分子生物学技术、免 疫学技术、生物化学技术 等。
转基因植物的遗传稳定性与安全性
01
02
03
04
遗传稳定性
转基因植物在繁殖过程中，目 的基因能够稳定遗传并表达的
能力。
安全性
转基因植物对人类健康、生态 环境和农业生产的潜在影响。
目的基因的验证
对获取的目的基因进行测序和功能验证，确保其正确性和可用性。
基因克隆与载体构建
基因克隆
采用限制性内切酶和连接酶等技 术，将目的基因克隆到载体上。
载体的选择
根据目的基因的特点和需求，选 择适合的载体，如质粒、病毒载
体等。
载体构建
将目的基因与载体进行重组，形 成重组质粒或重组病毒载体。
转化体的筛选与鉴定
转基因技术的法规和监管问题
法规制定
各国政府需制定完善的法规和监管体系 ，规范转基因技术的研发和应用，确保 其安全可靠。同时，需要加强国际合作 ，共同制定国际统一的转基因技术标准 。
VS
监管执行
《转基因植物》课件
未来转基因植物的研究将更加注重可 持续性和环境保护，例如开发抗旱、 耐盐和固氮能力的转基因作物。
此外，随着基因编辑技术的发展，如 CRISPR-Cas9系统，将有望实现更为 精确和高效的基因操作，为转基因植 物的研发带来更多可能性。
03
转基因植物的优缺点
转基因植物的优点
01
02
03
04
提高抗逆性
转基因植株的抗逆性分析
检测转基因植株对环境胁迫的抗逆能力，如抗虫 、抗病、抗旱等。
ABCD
转基因植株的表型分析
比较转基因植株与非转基因植株在生长、发育、 产量等方面的差异。
转基因食品的安全性评估
根据国际公认的转基因食品安全评价标准，对转 基因食品进行全面的安全性评估。
05
转基因植物的实际应用
转基因作物的种植
转基因植物的应用
转基因植物在农业生产中具有广泛的应用，可以提高作物的产量和品质，降低生 产成本，提高农业生产效益。
此外，转基因植物还可以用于生物能源、生物医药、环境保护等领域，为人类社 会的可持续发展提供重要的技术支持。
02
转基因植物的研发历程
转基因植物的起源
转基因植物的起源可以追溯到20世纪70年代，当时科学家开 始研究通过改变植物基因来改良作物。
02
转基因技术是现代生物技术的重 要组成部分，它能够打破物种界 限，实现基因在不同物种之间的 转移和表达。
转基因植物的种类
根据外源基因的来源和功能，转基因 植物可以分为抗虫转基因植物、抗病 转基因植物、抗除草剂转基因植物、 抗逆境转基因植物等。
此外，根据转基因的目的和应用，还 可以将转基因植物分为食用转基因植 物、非食用转基因植物、工业用转基 因植物等。
转基因动植物ppt课件
PB因子(PB element)属于真核生物的第二类转座子，“PB” 是“piggy back(卡车拖车)”的缩写。其来源于粉纹夜蛾 (Trichoplusia)，是一个自主因子，长2.5kb，两端有长为13 bp短的反向重复序列（IR），另外还存在不对称地分布的 内部反向重复序列(19bp)，中央区有一个长2.1kb可读框， 编码转座酶。
13
三、可介导转化的其他真核转座因子
（一）、水手因子(mariner element) 水手因子是由H.M.Robertson于1993年从果蝇中鉴别出 的转座因子，并发现存在于多种昆虫中。 水手因子末端为28 bp的反向重复序列。中间是编码含 有345aa的转座酶。
14
（二）、睡美人（Sleeping Beauty，SB）
其他两种转基因模型生物是线虫（C. elegans） 和小型热带鱼类—斑马鱼(Danio rerio)。
3
第一节 果蝇发育的分子生物学
分子克隆技术一开始一些遗传学者就制备了一系 列果蝇的突变品系，他们利用这些突变体在果蝇 基因组中对特定基因进行物理定位。先用RNA印 迹来研究基因表达，并用原位分子杂交来进行定 位。直到将克隆DNA插入到果蝇的生殖细胞中人 们才能开始了解发育过程是怎样控制的。
第七章 转基因动植物
转基因(transgenic)动植物就是用基因工程的方法 将人们需要的外源目的基因导入动、植物体内， 整合到动、植物的染色体上，与内源基因在一起， 随细胞的分裂而复制，在生物体内得到表达，并 能稳定地遗传。 整合到动植物基因组上的外来结构基因称为转基 因(transgene)，由转基因的蛋白质称为转基因产 物，通过转基因产物影响动物性状。
5
(a) 基 因 调 节 区
CAAT SP1 AP1
13
三、可介导转化的其他真核转座因子
（一）、水手因子(mariner element) 水手因子是由H.M.Robertson于1993年从果蝇中鉴别出 的转座因子，并发现存在于多种昆虫中。 水手因子末端为28 bp的反向重复序列。中间是编码含 有345aa的转座酶。
14
（二）、睡美人（Sleeping Beauty，SB）
其他两种转基因模型生物是线虫（C. elegans） 和小型热带鱼类—斑马鱼(Danio rerio)。
3
第一节 果蝇发育的分子生物学
分子克隆技术一开始一些遗传学者就制备了一系 列果蝇的突变品系，他们利用这些突变体在果蝇 基因组中对特定基因进行物理定位。先用RNA印 迹来研究基因表达，并用原位分子杂交来进行定 位。直到将克隆DNA插入到果蝇的生殖细胞中人 们才能开始了解发育过程是怎样控制的。
第七章 转基因动植物
转基因(transgenic)动植物就是用基因工程的方法 将人们需要的外源目的基因导入动、植物体内， 整合到动、植物的染色体上，与内源基因在一起， 随细胞的分裂而复制，在生物体内得到表达，并 能稳定地遗传。 整合到动植物基因组上的外来结构基因称为转基 因(transgene)，由转基因的蛋白质称为转基因产 物，通过转基因产物影响动物性状。
5
(a) 基 因 调 节 区
CAAT SP1 AP1
植物细胞转基因技术幻灯片PPT
基因枪法最早是由美国康 奈尔大学的Sanford最先提出 的。它通过高速飞行的金属颗 粒将包被其外的目的基因直接 导入到受体细胞内，最后整合 到植物基因组并得以表达从而 实现基因转化的方法。1992 年，世界首例转基因小鼠就是 通过该法获得的。
吸附
装入
DNA 1.2m钨弹头 特制手枪
射击植物
优点： 抑制了受体材料的限制，不必制备原生质体。 实验操作简单易行，适合于大多数细胞或组织，具有相当广泛的应用范围，已经成为植物细胞转化最有效方法之一。 缺点： 进去的DNA片段整合效率极低，遗传稳定性差，拷贝数多，不易获得再生植株。
固
➢ 定在琼脂或低熔点的琼脂糖上,或用聚赖氨酸处
理
➢ 使原生质体附着在玻璃平板上,也可以通过一固
着的毛细管将原生质体吸着在管口,再进展操作。
优点：
转化率高，特别是在没有适宜的DNA载体系统时 更有价值
对转移物质没有限制，可选择受体细胞的核的接 受位点
受体不用特殊的选择系统
可以控制转移的量和转移物的浓度
DNA直接导入法最大的优点是无需选择宿主, 可以导入生物细胞；缺点是嵌合基因整合进宿主染 色体的频率低。该方法可以分为化学物质诱导法、 电穿孔法、脂质体法、显微注射法、基因枪法、离 子束介导法和花粉管通道法。
➢基因枪法 ➢电击法 ➢花粉管通道法 ➢化学物质诱导法 ➢显微注射法 ➢脂质体法
1.基因枪法
利用此方法获得水稻、烟草、甘蓝、小麦等植物的 转基因植株。
4.化学物质诱导法
➢化学物质诱导法是以原生质体为受体,借助于特
定的化学物质诱导DNA直接导入植物细胞的方法。 常用的转化细胞的化学物质有PEG(聚乙二醇)、 PLO(多聚鸟氨酸)、 PVA(聚乙烯醇)等,其中PEG
吸附
装入
DNA 1.2m钨弹头 特制手枪
射击植物
优点： 抑制了受体材料的限制，不必制备原生质体。 实验操作简单易行，适合于大多数细胞或组织，具有相当广泛的应用范围，已经成为植物细胞转化最有效方法之一。 缺点： 进去的DNA片段整合效率极低，遗传稳定性差，拷贝数多，不易获得再生植株。
固
➢ 定在琼脂或低熔点的琼脂糖上,或用聚赖氨酸处
理
➢ 使原生质体附着在玻璃平板上,也可以通过一固
着的毛细管将原生质体吸着在管口,再进展操作。
优点：
转化率高，特别是在没有适宜的DNA载体系统时 更有价值
对转移物质没有限制，可选择受体细胞的核的接 受位点
受体不用特殊的选择系统
可以控制转移的量和转移物的浓度
DNA直接导入法最大的优点是无需选择宿主, 可以导入生物细胞；缺点是嵌合基因整合进宿主染 色体的频率低。该方法可以分为化学物质诱导法、 电穿孔法、脂质体法、显微注射法、基因枪法、离 子束介导法和花粉管通道法。
➢基因枪法 ➢电击法 ➢花粉管通道法 ➢化学物质诱导法 ➢显微注射法 ➢脂质体法
1.基因枪法
利用此方法获得水稻、烟草、甘蓝、小麦等植物的 转基因植株。
4.化学物质诱导法
➢化学物质诱导法是以原生质体为受体,借助于特
定的化学物质诱导DNA直接导入植物细胞的方法。 常用的转化细胞的化学物质有PEG(聚乙二醇)、 PLO(多聚鸟氨酸)、 PVA(聚乙烯醇)等,其中PEG
转基因植物 PPT课件
TR
pAL4404
pBIN19
trans complementation
轉基因植物
A GUS vector
CaMV-cauliflower mosaic virus GUS---glucuronidase NPTII---neomycin phospho-
trasferase II
轉基因植物
2. Regeneration of transgenic plants - leaf discs
T-DNA
25 bp 重复区
Vir
分裂素
Opine 合成
25 bp 重复区
Ti 质粒 tra
(160-250 kb)
分解
Rep
tra
轉基因植物
Structure of the octopine and nopaline plasmids
轉基因植物
Structure of the nopaline Ti plasmid pTi C58 LB---left border RB---right border
Area planted in 1999 (ha)
15000000 142000 6000000 520 14000 930000 8000 12000 N/A N/A
轉基因植物
f. Plant bioreactor
Plants as bioreactors to produce antibodies
轉基因植物
轉基因植物 1. Vector System
Agrobacterium tumefaciens and Crown galls
轉基因植物
Transformation of plant cells by Agrobacterium tumefaciens
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常用载体
• 质粒 • λ噬菌体的衍生物 • 动植物病毒
2021/1/9
(1)载体是基因运输工具，在基因操作过程中， 使用载体有两个目的：一是用它作为运载工具， 将目的基因送到宿主细胞中去；二是利用它在宿 主细胞内对目的基因进行大量复制。
(2)种类：质粒(既存在于原核生物细菌中，也存 在于真核生物酵母菌中)、λ噬菌体的衍生物、动 植物病毒。
分子缝合针----DNA连接酶
功能：将切下来 的DNA片段拼接 成新的DNA分子
种类
T4 DNA连接酶：既能“缝合” 双链DNA片段互补的黏性末端， 也能“缝合”双链DNA的平末 端（效率低）
E·coli DNA连接酶：只能将 双链片段互补的黏性末端连接
基因进入受体细胞的载体（分子运输车）
60年代分子生物学作为一门独立学科正式出现
70年代初Graessmann和Dicumako莫定了用显微注射法转移基因。
1972年Grahant等对磷酸钙介导的DNA转移过程进行了详细的研究，使这 技术能被普遍接受和应用。
1972年,P.Berg: 构建第一个DNA重组分子
2种病毒DNA的重组 70年代
转基因西红柿
请您欣赏
2021/1/9
抗虫害作物
2021/1/9
2021/1/9
番木瓜优良抗病品种
2021/1/9
金大米
2021/1/9
地雷探测草
拟南芥
2021/1/9
不会引起过敏的大豆
2021/1/9
转基因芥菜可减轻土壤污染
2021/1/9
彩色玉米
2021/1/9
巨型鲑鱼
2021/1/9
荧光鱼
2021/1/9
超级奶牛
2021/1/9
培育出人耳的小鼠
2021/1/9
转基因猪
2021/1/9
2021/1/9
基因工程
1944年确认了遗传的物质基础是DNA。
1953年J Watson 和F CricK提出了DNA双螺旋 结构模型，
1958年M Messelson 和F Ｗ Stahl证实了DNA 半保留复制的机制，揭示了生物界遗传性状能 世代遗传的分子奥秘。
重要的里程碑：双螺旋结构的确立
1962年W Szybalski 和E Szybalski 用人类DNA 去转化人类细胞,发现Ca2+有刺激DNA转移入细胞的 作用，是人工转移遗传物质给其它细胞的第1次尝 试。
1965年,Jacob f 基因操纵子.
1968年,Nirenberg M,遗传密码.
1967年Nirenberg提出遗传工程可用于人类的基 因治疗。
1973年,S.S.Cohen:第一个基因克隆实验 出现基
基因工程的开始 1977年，基因工程产品的出现
因工程 并有初 步成果
H.W.Boyer,第一个基因工程产品(SS)
somatostatin 生长素释放抑素
基因重组技术
80年代的代表性研究领域 基因工程产品的开发应用 定点突变的研究与应用 癌基因的发现 DNA-蛋白质分子相互辨认 PCR技术的出现 人类基因组计划开始酝酿
2021/1/9
(3)大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌等细 菌中都有质粒。它存在于细菌的细胞质中， 上面一般含几个到几百个基因，控制着细 菌的抗药性、固氮、抗生素合成等性状。 由于土壤农杆菌很容易感染植物细胞，使 细胞生有瘤状物。所以科学家培育转基因 植物时，常常用土壤农杆菌中的质粒做载 体。 (4)注意与细胞膜上载体的区别，两者的化 学本质和作用都不相同。
得新的遗传特性，产生新的基因产物。
2021/1/9
已学：基因工程的“专用工具”
• 基因的剪刀——限制性核酸内切酶 • 基因的针线——DNA连接酶 • 基因的运输工具——运载体
分子手术刀----限制性核酸内切酶(限制酶)
磷酸二酯键
EcoRI、SmaI限制酶
提醒 ①切割的化学键为 磷酸二酯键。 ②在切割目的基因 和运载体时要求用 同一种限制酶，目 的是产生相同的黏 性末端。 ③将一个基因从 DNA分子上切割下 来，需要2个限制 酶，同时产生4个 黏性末端
2021/1/9
(2)作为载体必须具有多个限制酶切点，而 且每种酶的切点最好只有一个。因为某种限 制性内切酶只能识别单一切点，若载体上有 一个以上的酶切点，则切割重组后可能丢失 某些片段，若丢失的片段含复制起点区，则 进入受体细胞后便不能自主复制。一个载体 若只有某种限制酶的一个切点，则酶切后既 能把环打开接纳外源DNA片段，又不会丢失 自己的片段。
理论基础
DNA是遗传物质的证明 DNA双螺旋结构和中心法则的确立 遗传密码的破译 工程技术
基因转移载体的发现 工具酶的发NA表达实验的成功 第一例转基因动物的问世 PCR技术的发明
2021/1/9
基因工程：就是重组DNA技术，指
在体外将不同来源的DNA进行剪切和 重组，形成杂合DNA或称嵌合DNA分 子，然后将其导入特定的宿主细胞， 得到大量扩增和表达，使宿主细胞获
90年代
基因诊断技术渐趋成熟
基因治疗合法化
人类基因计划的启动
分子生物学各分支学科的建立与发展
从20世纪50年代起，分子生物学领域的研究 成果共获得40项诺贝尔医学-生理科学奖，说 明分子生物学在生命科学研究中的重要性
根据桑格法开发的DNA自动定序机使一周（24小时运转）解读100 万甚至几百万个碱基成为可能。它为“人类基因组计划”立下了汗马功 劳
2021/1/9
限制性核酸内切酶(限制酶)
来源：主要从原核生物中分离 化学本质：蛋白质 作用：能够识别双链DNA分子的某种特定 核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的 两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。 特性：特异性。即限制酶识别特定的脱氧 核苷酸序列，切割特定位点 切割后的DNA末端：黏性末端；平末端
(3)本质：DNA(其中质粒为环状DNA分子) (4)作为载体必须具备三个条件： ①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。 ②有1 个或多个限制酶切点，以便与外源基因连接。 ③具有某些标记基因，以便进行筛选。
2021/1/9
2021/1/9
注意问题 (1)一般来说，天然载体往往不能同时具 备载体必须具备的条件，所以在基因工 程中需要根据不同的和需要，对载体进 行人工改建。现在所使用的质粒载体几 乎都是经过改建的。
• 质粒 • λ噬菌体的衍生物 • 动植物病毒
2021/1/9
(1)载体是基因运输工具，在基因操作过程中， 使用载体有两个目的：一是用它作为运载工具， 将目的基因送到宿主细胞中去；二是利用它在宿 主细胞内对目的基因进行大量复制。
(2)种类：质粒(既存在于原核生物细菌中，也存 在于真核生物酵母菌中)、λ噬菌体的衍生物、动 植物病毒。
分子缝合针----DNA连接酶
功能：将切下来 的DNA片段拼接 成新的DNA分子
种类
T4 DNA连接酶：既能“缝合” 双链DNA片段互补的黏性末端， 也能“缝合”双链DNA的平末 端（效率低）
E·coli DNA连接酶：只能将 双链片段互补的黏性末端连接
基因进入受体细胞的载体（分子运输车）
60年代分子生物学作为一门独立学科正式出现
70年代初Graessmann和Dicumako莫定了用显微注射法转移基因。
1972年Grahant等对磷酸钙介导的DNA转移过程进行了详细的研究，使这 技术能被普遍接受和应用。
1972年,P.Berg: 构建第一个DNA重组分子
2种病毒DNA的重组 70年代
转基因西红柿
请您欣赏
2021/1/9
抗虫害作物
2021/1/9
2021/1/9
番木瓜优良抗病品种
2021/1/9
金大米
2021/1/9
地雷探测草
拟南芥
2021/1/9
不会引起过敏的大豆
2021/1/9
转基因芥菜可减轻土壤污染
2021/1/9
彩色玉米
2021/1/9
巨型鲑鱼
2021/1/9
荧光鱼
2021/1/9
超级奶牛
2021/1/9
培育出人耳的小鼠
2021/1/9
转基因猪
2021/1/9
2021/1/9
基因工程
1944年确认了遗传的物质基础是DNA。
1953年J Watson 和F CricK提出了DNA双螺旋 结构模型，
1958年M Messelson 和F Ｗ Stahl证实了DNA 半保留复制的机制，揭示了生物界遗传性状能 世代遗传的分子奥秘。
重要的里程碑：双螺旋结构的确立
1962年W Szybalski 和E Szybalski 用人类DNA 去转化人类细胞,发现Ca2+有刺激DNA转移入细胞的 作用，是人工转移遗传物质给其它细胞的第1次尝 试。
1965年,Jacob f 基因操纵子.
1968年,Nirenberg M,遗传密码.
1967年Nirenberg提出遗传工程可用于人类的基 因治疗。
1973年,S.S.Cohen:第一个基因克隆实验 出现基
基因工程的开始 1977年，基因工程产品的出现
因工程 并有初 步成果
H.W.Boyer,第一个基因工程产品(SS)
somatostatin 生长素释放抑素
基因重组技术
80年代的代表性研究领域 基因工程产品的开发应用 定点突变的研究与应用 癌基因的发现 DNA-蛋白质分子相互辨认 PCR技术的出现 人类基因组计划开始酝酿
2021/1/9
(3)大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌等细 菌中都有质粒。它存在于细菌的细胞质中， 上面一般含几个到几百个基因，控制着细 菌的抗药性、固氮、抗生素合成等性状。 由于土壤农杆菌很容易感染植物细胞，使 细胞生有瘤状物。所以科学家培育转基因 植物时，常常用土壤农杆菌中的质粒做载 体。 (4)注意与细胞膜上载体的区别，两者的化 学本质和作用都不相同。
得新的遗传特性，产生新的基因产物。
2021/1/9
已学：基因工程的“专用工具”
• 基因的剪刀——限制性核酸内切酶 • 基因的针线——DNA连接酶 • 基因的运输工具——运载体
分子手术刀----限制性核酸内切酶(限制酶)
磷酸二酯键
EcoRI、SmaI限制酶
提醒 ①切割的化学键为 磷酸二酯键。 ②在切割目的基因 和运载体时要求用 同一种限制酶，目 的是产生相同的黏 性末端。 ③将一个基因从 DNA分子上切割下 来，需要2个限制 酶，同时产生4个 黏性末端
2021/1/9
(2)作为载体必须具有多个限制酶切点，而 且每种酶的切点最好只有一个。因为某种限 制性内切酶只能识别单一切点，若载体上有 一个以上的酶切点，则切割重组后可能丢失 某些片段，若丢失的片段含复制起点区，则 进入受体细胞后便不能自主复制。一个载体 若只有某种限制酶的一个切点，则酶切后既 能把环打开接纳外源DNA片段，又不会丢失 自己的片段。
理论基础
DNA是遗传物质的证明 DNA双螺旋结构和中心法则的确立 遗传密码的破译 工程技术
基因转移载体的发现 工具酶的发NA表达实验的成功 第一例转基因动物的问世 PCR技术的发明
2021/1/9
基因工程：就是重组DNA技术，指
在体外将不同来源的DNA进行剪切和 重组，形成杂合DNA或称嵌合DNA分 子，然后将其导入特定的宿主细胞， 得到大量扩增和表达，使宿主细胞获
90年代
基因诊断技术渐趋成熟
基因治疗合法化
人类基因计划的启动
分子生物学各分支学科的建立与发展
从20世纪50年代起，分子生物学领域的研究 成果共获得40项诺贝尔医学-生理科学奖，说 明分子生物学在生命科学研究中的重要性
根据桑格法开发的DNA自动定序机使一周（24小时运转）解读100 万甚至几百万个碱基成为可能。它为“人类基因组计划”立下了汗马功 劳
2021/1/9
限制性核酸内切酶(限制酶)
来源：主要从原核生物中分离 化学本质：蛋白质 作用：能够识别双链DNA分子的某种特定 核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的 两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。 特性：特异性。即限制酶识别特定的脱氧 核苷酸序列，切割特定位点 切割后的DNA末端：黏性末端；平末端
(3)本质：DNA(其中质粒为环状DNA分子) (4)作为载体必须具备三个条件： ①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。 ②有1 个或多个限制酶切点，以便与外源基因连接。 ③具有某些标记基因，以便进行筛选。
2021/1/9
2021/1/9
注意问题 (1)一般来说，天然载体往往不能同时具 备载体必须具备的条件，所以在基因工 程中需要根据不同的和需要，对载体进 行人工改建。现在所使用的质粒载体几 乎都是经过改建的。