1、u细胞质遗传和基因工程细胞质遗传和基因工程生物的遗传变异和进化XIBAOZHIYICHUANHEJIYINGONGCHENGu真核生物性状遗传方式真核生物性状遗传方式细胞质遗传细胞质遗传l概念：由细胞质内遗传物质控制性状的遗传概念：由细胞质内遗传物质控制性状的遗传l实例实例 ： 紫茉莉质体的遗传（花色是核遗传）紫茉莉质体的遗传（花色是核遗传）质体认识质体认识 杂交结果分析杂交结果分析藏报春、玉米、棉花等叶绿体遗传，藏报春、玉米、棉花等叶绿体遗传，水稻、高粱等雄性不育的遗传水稻、高粱等雄性不育的遗传l遗传特点及原因：遗传特点及原因： 母系遗传母系遗传 （原因读教材）（原因读教材） 后代没有一定的
2、性状分离比后代没有一定的性状分离比l细胞质遗传物质的载体：细胞质遗传物质的载体： 线粒体、质体线粒体、质体细胞核遗传细胞核遗传l概念：由细胞核内遗传物质控制性状的遗传概念：由细胞核内遗传物质控制性状的遗传l类型（以人类的遗传病为例）类型（以人类的遗传病为例） ：单基因遗传病单基因遗传病 :伴伴 X显性、伴显性、伴 X隐性、伴隐性、伴 Y常染色体显性和隐性遗传常染色体显性和隐性遗传 多基因遗传病多基因遗传病l细胞核遗传特点：细胞核遗传特点： 遵循一定的遗传规律（基因遵循一定的遗传规律（基因分离定律、自由组合定律、分离定律、自由组合定律、联锁与互换定律联锁与互换定律u真核生物性状遗传方式真核生物性
3、状遗传方式基因工程的概念基因工程的概念u基因工程基因工程原原 理：基因重组理：基因重组特别特别讲解讲解 操作水平：分子水平操作水平：分子水平 （与细胞工程不同）（与细胞工程不同）操作环境：生物体外操作环境：生物体外变异方向：定向变异变异方向：定向变异基因操作的工具基因操作的工具u基因工程基因工程l基因的剪刀基因的剪刀 DNA限制性内切酶限制性内切酶作用：作用： 能够识别双链能够识别双链 DNA分子的某种特定核苷酸序列，分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的并且使每一条链中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的 磷磷酸二酯键酸二酯键 断开。细菌将自身的断开。细菌将自身的
4、 DNA甲基化修饰，防止了甲基化修饰，防止了被自身核酸内切酶降解。噬菌体被自身核酸内切酶降解。噬菌体 DNA没有这些保护性的没有这些保护性的甲基化基团，所以容易被降解。甲基化基团，所以容易被降解。 来源：来源： 微生物（主要原核生物）微生物（主要原核生物） 细菌容易被噬菌体感细菌容易被噬菌体感染，许多细菌用切割外来染，许多细菌用切割外来 DNA的方法进行自我保护，的方法进行自我保护，如切割感染性噬菌体的如切割感染性噬菌体的 DNA。这些细菌产生一种能切。这些细菌产生一种能切割割 DNA的核酸内切酶，一旦发现外来的核酸内切酶，一旦发现外来 DNA便将其切割便将其切割，因此它们有效地限制了噬菌体对
5、细菌的感染。，因此它们有效地限制了噬菌体对细菌的感染。切割切割 DNA分子示意图分子示意图限制酶有限制酶有 型、型、 型、型、 型。通常用的是型。通常用的是 II 型型限制性核酸内切酶，其识别的限制性核酸内切酶，其识别的 DNA序列是序列是 旋转旋转对称序列对称序列 ，并在特定切点将，并在特定切点将 磷酸二酯键磷酸二酯键 断开：断开：u基因工程基因工程u基因工程基因工程l基因的针线基因的针线 DNA连接酶连接酶修复双链修复双链 DNA上缺口处的磷酸二酯键上缺口处的磷酸二酯键特别说明特别说明：在基因工程中，用于核酸操作的酶还有在基因工程中，用于核酸操作的酶还有DNA聚合酶、核酸酶和核酸修饰酶等聚
6、合酶、核酸酶和核酸修饰酶等u基因工程基因工程l基因的运输工具基因的运输工具 运载体运载体运载体应具备的条件：运载体应具备的条件：为何需要运载体？为何需要运载体？1.能在宿主细胞中复制和稳定的保存能在宿主细胞中复制和稳定的保存2.具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接3.具有某些标记基因，便于进行筛选具有某些标记基因，便于进行筛选A.具有与特定受体细胞相适应的复制位点B.具有针对受体细胞的亲缘性或亲和性具有针对受体细胞的亲缘性或亲和性u基因工程基因工程运载体的种类：运载体的种类：质粒、噬菌体、动植物病毒等，质粒是质粒、噬菌体、动植物病毒等，质粒是基因工程中最
7、常用的运载体，如大肠杆菌的基因工程中最常用的运载体，如大肠杆菌的质粒、土壤农杆菌的质粒。质粒、土壤农杆菌的质粒。成分：染色体或拟核外小型环状成分：染色体或拟核外小型环状 DNA分子分子来源：许多细菌和酵母菌来源：许多细菌和酵母菌构建：构建： 天然存在的野生型质粒一般不能满足天然存在的野生型质粒一般不能满足要求，因此往往需要以多种野生型质粒为基要求，因此往往需要以多种野生型质粒为基础进行人工构建，使目的基因在受体细胞中础进行人工构建，使目的基因在受体细胞中更容易更容易 复制复制 或或 表达表达 （ 拷贝质粒拷贝质粒 或或 表达质粒表达质粒 ）质粒的相关知识质粒的相关知识u基因工程基因工程基因操作的基本步骤基因操作的基本步骤切切 -提取目的基因提取目的基因 接接 -目的基因与运载体结合目的基因与运载体结合转转 -将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞 检检 -目的基因的检测与表达目的基因的检测与表达
