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第四节 基因工程 （一）基因工程技术路线 1、DNA片段的取得（目的基因的分离和制备） 2、优良载体的选择 3、DNA片段和载体的连接——重组体DNA 4、外源DNA片段引入受体细胞 5、重组受体细胞的筛选和鉴定 基因工程技术路线 （二）基因工程的应用及展望 　基因工程正在或即将使人们的某些梦想和希望变为现实。 2 转基因植物 主要包括抗病虫害、抗逆（抗盐、碱等）、耐除草剂、延长水果蔬菜的贮存期等，此外还可用转基因植物生产药物（如人的干扰素）、抗体、疫苗等。 3 转基因动物 4 基因治疗 所谓基因治疗是指向目标细胞中引入具有正常功能的基因，以纠正或补偿基因的缺陷，从而达到治疗的目的。 一些目前尚无有效治疗手段的遗传病、肿瘤、心脑血管疾病、老年痴呆症、恶性传染病（如各型肝炎、艾滋病等）可望通过基因治疗来达到防治的目的。 （四）原生质体融合 通过人为的方法，使遗传性状不同的两个细胞的原生质体进行融合，借以获得兼有双亲遗传性状的稳定重组子的过程，称为原生质体融合。 由此法获得的重组子，称为融合子。 原生质体融合的操作示意图 二、真核微生物的基因重组 （一）有性杂交 杂交是指在细胞水平上进行的遗传重组方式。 有性杂交：一般指不同遗传型的两性细胞间发生的接合和随之进行的染色体重组，进而产生新遗传型后代的一种育种技术。 单倍体细胞 酿酒酵母的有性杂交育种操作要点： 产生子囊 子囊孢子 双倍体杂交子代 （二）准性杂交 1 准性生殖：是一种在同种而不同菌株的体细胞间发生的融合，可不借减数分裂而导致低频率基因重组并产生重组子。 换言之，准性生殖是在自然条件下，真核微生物体细胞间的一种自发性的原生质体融合现象。 2准性生殖过程 菌丝联结 核 融 合 体细胞交换和单倍体化 异 核 体 菌丝联结：发生于一些形态上没有区别、但在遗传型上却有差别的同种不同菌株的体细胞间。发生菌丝联结的频率是极低的。 形成异核体：两个遗传型有差异的体细胞经菌丝联结后，先发生质配，使两个单倍体核集中到同一细胞中，于是形成了双相的异核体。异核体能独立生活。 核融合（核配）：在异核体中的两个细胞核在某种条件下，低频率地产生双倍体杂合子核的现象。 体细胞交换和单倍体化：体细胞交换指体细胞中染色体间的交换，也称有丝分裂交换。上述双倍体杂合子的遗传性状极不稳定，在其进行有丝分裂过程中，其中极少数的染色体发生交换和单倍体化，从而形成了极个别的具有新性状的单倍体杂合子。 3 准性杂交育种 选择亲本 移单菌落 验稳定性 强制异和 促进变异 准性杂交育种 选择亲本：以来自不同菌株的合适的营养缺陷型为亲本 强制异合：将两菌亲株的分生孢子混合涂基本培养基[-]平板，并做各单亲本对照， [-]平板上长出的菌落是异核体或杂合二倍体 移单菌落：纯化菌落，并将纯化后的菌落移入[-]斜面 验稳定性：在[-]夹层平板上培养后，再倒上一层完全培养基[+]，再培养后若出现大量新菌落，说明是不稳定的异核体，反之是杂合二倍体。 促进变异：用诱变剂进行处理，以促进染色体发生交换、染色体在子细胞分配不均、染色体缺失或畸变、点突变等，使分离后的子代提高增加新性状的可能 筛选：通过一系列生产性壮的测定。 异核体：同一菌丝有不同遗传性状的核在同一细胞质中生长。 同核体：同一菌丝中只有一种核。 定义： 又称重组DNA技术，指在体外将某些特定的基因或DNA片断，通过载体或其它手段送入受体细胞，使它们在受体细胞中增殖并表达，从而使生物体的遗传性状发生定向变异。 目的: 是生产出符合人类需要的产品或创造出生物的新性状，并能稳定遗传。 1、可把来自任何生物的基因转移到与其毫无关系的任何其他受体细胞中，可以任意改造生物的遗传特性，创造出生物的新性状 2、某一段DNA可在受体细胞内进行复制，为制备大量纯化的DNA片段提供了可能 重要特征： 1 基因工程药物 包括激素、酶和抑制剂、细胞因子、抗原和抗体、疫苗等。重组胰岛素是作为商品于1982年最早投放市场的基因工程药物；重组疫苗是目前最普遍使用的基因工程药物。 　目前转基因的瘦肉型猪、高产奶的奶牛、快速生长的家畜和鱼类等已进入实用阶段。利用转基因动物生产药物、血清蛋白、疫苗等也获成功。正在尝试培养带有人体基因的猪，使其器官能够移植人体而不被排斥。 转基因动物不仅有着广泛的应用前景，而且对于基础生物医学及发育生物学的理论研究也将起着重要的作用 Different kinds of point mutation 5.1.2 移码突变 使DNA序列中的一个或少数几个核苷酸发生增添（插入）或缺失，从而使此后的全部遗传密码的阅读框架发生改变，并进一步引起转录和翻译错误的一类突变。由移码突变产生的突变株称为移码突变株。 移码突变只属于DNA分子的微小损伤，也是一种点突变，其结果只