1、第第2节节 基因工程基因工程 及其应用及其应用v蜘蛛能够吐出蛛丝蜘蛛能够吐出蛛丝资料一：蛛丝是自然资料一：蛛丝是自然界最奇特的物质之一，界最奇特的物质之一，它具有极强的韧度，它具有极强的韧度，其韧度是同样直径钢其韧度是同样直径钢材的好几倍。但与家材的好几倍。但与家蚕不同，蜘蛛不能家蚕不同，蜘蛛不能家养，因为它们会互相养，因为它们会互相吞食，所以不可能建吞食，所以不可能建立人工饲养蜘蛛的农立人工饲养蜘蛛的农场。场。30多年来，科多年来，科学家们一直试图找到学家们一直试图找到利用其他生物体来制利用其他生物体来制造蛛丝的办法。造蛛丝的办法。能不能让蚕能不能让蚕吐吐出出”蜘蛛丝蜘蛛丝 资料二资料二 以
2、往，治疗糖尿以往，治疗糖尿病的胰岛素是从动病的胰岛素是从动物胰腺中提取的，物胰腺中提取的，从从100千克猪、牛千克猪、牛等动物的胰腺只能等动物的胰腺只能提取提取34克胰岛素，克胰岛素，治疗一个患者需宰治疗一个患者需宰杀杀4050头牛，头牛，这种药物的造价就这种药物的造价就可想而知了。可想而知了。微生物可以有分泌产物，且微微生物可以有分泌产物，且微生物繁殖速率快生物繁殖速率快知识点一、基因工程概念基因工程基因工程：又叫基因拼接技术或又叫基因拼接技术或DNADNA重组重组技术。就是按照人们的意愿，把一种生物的技术。就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因某种基因提取提取出来，加以出来，加以修饰和改
3、造修饰和改造，然后，然后放到放到另一种另一种生物的细胞里，生物的细胞里，定向定向的改变生物的改变生物的遗传性状。的遗传性状。？基因工程是在基因工程是在分子分子水平的设计和水平的设计和施工，需要有专门的工具，生物体内有施工，需要有专门的工具，生物体内有哪些专门的哪些专门的工具工具呢？呢？原理原理:基因重组基因重组知识点二、基因工程操作的工具知识点二、基因工程操作的工具1.1.基因的基因的剪刀剪刀2.2.基因的基因的针线针线3.3.基因的基因的运输工具运输工具限制性核酸内切酶（限制酶）限制性核酸内切酶（限制酶）。DNA连接酶连接酶运载体运载体1、限制性核酸内切酶（限制酶）(1).(1).分布：分布
4、：(2).(2).特点：特点：(3).(3).举例：举例：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切割点上将并在特定的切割点上将DNA DNA 分子切断。目前已发分子切断。目前已发现的限制酶有现的限制酶有200200多种。多种。主要在微生物中。主要在微生物中。专一性和特异性，即识别专一性和特异性，即识别特定特定核苷酸核苷酸序列序列，切割切割特定特定切点。切点。大肠杆菌的一种限制酶（大肠杆菌的一种限制酶（EcoR）能识）能识别别GAATTC序列，并在序列，并在G和和A之间切开之间切开重播1.1.被同一种限制酶切断的几个被同一种限制酶切断的几个DN
5、ADNA是否是否具有相同的黏性末端？具有相同的黏性末端？思考思考:黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端2.2.限制酶作用的位点是哪里？限制酶作用的位点是哪里？基因进行了切割以后就有了切口，基因进行了切割以后就有了切口，怎样才能将有切口的基因与其他基因怎样才能将有切口的基因与其他基因缝合在一起呢？缝合在一起呢？、基因的针线、基因的针线DNADNA连接酶连接酶连接酶的作用是：将互补配对的两连接酶的作用是：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的整的DNADNA分子。分子。G GA AA A T TT T C CG GC C T TT T A AA A注：限
6、制酶与连接酶作用的位点都是注：限制酶与连接酶作用的位点都是 磷酸二酯键磷酸二酯键3 3、基因的运输工具、基因的运输工具运载体运载体 常用的运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体和质粒、噬菌体和动植物病毒等动植物病毒等标记基标记基因，便因，便于进行于进行检测。检测。质粒存在于许质粒存在于许多细菌和酵母菌等多细菌和酵母菌等生物中生物中,是细胞染是细胞染色体外能够自主复色体外能够自主复制的很小的环状制的很小的环状DNADNA分子分子知识点三、基因操作的基本步骤知识点三、基因操作的基本步骤ATAGCATGCTATCCATGAATTCGGCATACTATCGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG用
7、剪刀用剪刀(代表代表EcoR)进行进行DNA”DNA”切割切割”.将白色将白色纸板上的目的基因纸板上的目的基因,重组到红色纸板的质粒中重组到红色纸板的质粒中.用双面胶用双面胶(代表代表DNADNA连接酶连接酶)将切口黏结起来将切口黏结起来,就就完成了一个重组完成了一个重组DNADNA分子的模拟制作分子的模拟制作TCCTAGAATTCTC TATGAATTCCATACAGGATCTTAAGAG ATACTTAAGGTATG目的基因目的基因ATAGCATGCTATCCATGTATCGTACGATAGGTACTTAAAATTCGGCATAC GCCGTATGAATTCTC TATG GAG ATAC
8、TTAA目的基因目的基因TCCTAGAGGATCTTAAAATTCCATAC GGTATG用限制酶用限制酶coco切割目的基因和载体切割目的基因和载体，将目的基因导入载体，将目的基因导入载体注：限制酶注：限制酶coco识别系列为识别系列为并在和之间将序列切开并在和之间将序列切开把上一步拼接到一起的把上一步拼接到一起的“目的基因目的基因1”和和“载体载体1”重新分开来。同桌的两个同学合作，重新分开来。同桌的两个同学合作，把两人的这把两人的这4个个DNA片段中任片段中任2个之间连接，个之间连接，观察形成的产物除了观察形成的产物除了“载体载体目的基因目的基因”以以外，还有什么产物？外，还有什么产物？
9、每位同学独立操作，将每位同学独立操作，将“目的基因目的基因2”拼接拼接到到“载体载体2”上。用限制酶上。用限制酶EcoR和和BamH切割，它们识别的序列分别是切割，它们识别的序列分别是-GAATTC-和和-GGATCC-。把上一步拼接到一起的把上一步拼接到一起的“目的基因目的基因2”和和“载体载体2”重新分开来。同桌的两个同学合作，重新分开来。同桌的两个同学合作，把两人的这把两人的这4个个DNA片段中任片段中任2个之间连接，个之间连接，观察形成的产物有几种？观察形成的产物有几种？每位同学独立操作，在每位同学独立操作，在“载体载体3”的四环素的四环素抗性基因上插入一个抗性基因上插入一个“目的基因目的基因3”（用（用EcoR限制酶）。限制酶）。思考思考:重组后的产物是否还具有四环素抗性重组后的产物是否还具有四环素抗性基因？如果基因？如果“载体载体3”和和“载体载体3”连接，是否连接，是否具有四环素抗性基因？如果有，是几个？具有四环素抗性基因？如果有，是几个？祝您成功！祝您成功！
