《工业微生物学》课程教学课件（PPT讲稿）第十一章 基因工程育种

第十一章基因工程育种

第十一章 基因工程育种

主要内容 第一节基因工程育种概述 第二节重要的工具酶 第三节常用的载体 第四节基因工程育种基本过程 第五节基因工程育种的应用

第一节 基因工程育种概述 第二节 重要的工具酶 第三节 常用的载体 第四节 基因工程育种基本过程 第五节 基因工程育种的应用 主要内容

第一节基因工程育种概述

第一节 基因工程育种概述

基因工程育种 Cohen和Boyver I973年首次成功完成了DNA分子 的体外重组实验，宣告基因工程(gene engineering) 的诞生，也为微生物育种带来了一场革命。 广义的基因工程育种是指利用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生产目的产 物

Cohen和Boyver l973年首次成功完成了DNA分子 的体外重组实验，宣告基因工程(gene engineering) 的诞生，也为微生物育种带来了一场革命。 基因工程育种 广义的基因工程育种是指利用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生产目的产 物

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

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

第二节重要的工具酶

第二节 重要的工具酶

工具酶 基因工程中的工具酶主要是指用 于DNA和RNA分子的切割、连接、聚 合、修饰、反转录等有关的各种酶 系统

工具酶 基因工程中的工具酶主要是指用 于DNA和RNA分子的切割、连接、聚 合、修饰、反转录等有关的各种酶 系统

限制性核酸内切酶(RE) 是一类由细菌产生的能专一识别双链DNA中的特 定碱基序列、并水解该点磷酸二酯键的核酸内切酶， 简称限制酶或切割酶。 根据限制酶的作用特性，一般分为三类： I、川和型 其中常用的是Ⅱ型限制酶

一、限制性核酸内切酶(RE) 是一类由细菌产生的能专一识别双链DNA中的特 定碱基序列、并水解该点磷酸二酯键 的核酸内切酶， 简称限制酶或切割酶。 根据限制酶的作用特性，一般分为三类： ——Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型 其中常用的是Ⅱ型限制酶

限制酶(·型)识别及切割位点 特异识别及切割4~8个bp长度且具有回文序列的 DNA片断，主要产生3种缺口：5-粘性末端 3-粘性末端 平头末端 回文序列 是指该部位的核苷酸序列呈180旋转对称； 粘性末端 是指经内切酶特异切割后产生的5'~末端突出或3 末端突出的碱基序列，相互具有互补性

限制酶（Ⅱ型）识别及切割位点 特异识别及切割48个bp长度且具有回文序列的 DNA片断，主要产生3种缺口： 5ˊ－粘性末端 3ˊ－粘性末端 平头末端 回文序列 是指该部位的核苷酸序列呈180O旋转对称; 粘性末端 是指经内切酶特异切割后产生的5ˊ－末端突出或3ˊ －末端突出的碱基序列，相互具有互补性

Restriction enzymes (a)Blunt ends(Rsal) Sugar-phosphate Rsal backbone 5 3 5 5 A (b)Sticky 5'ends(EcoRI) EcoRl 5 3 A 5 5'overhangs (c)Sticky 3'ends(Kpnl Kpnl 3'overhangs 5 3 3 88A8→8A898A C A T GG A