1、能能发发光光的的水水母母能发荧光的热带斑马鱼能发荧光的热带斑马鱼能产生人胰岛素的大肠杆菌能产生人胰岛素的大肠杆菌抗虫害的玉米抗虫害的玉米基因工程：基因工程：又叫做又叫做基因拼接技术基因拼接技术或或DNADNA重组技术重组技术。通俗的说，就是按照人们的意愿，把通俗的说，就是按照人们的意愿，把一一种生物种生物的某种基因提取出来，加以修饰的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到改造，然后放到另一种生物另一种生物的细胞里，的细胞里，定向定向地改造生物的性状。地改造生物的性状。原原 理：理：操作水平：操作水平：操作环境：操作环境：结结 果：果：基因重组基因重组DNADNA分子水平分子水平生物体外生物体
2、外定向定向地改造生物的性状，地改造生物的性状，获得人类所需要的品种。获得人类所需要的品种。二、基因工程的操作工具一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。特点：(专一性)实例实例:大肠杆菌的一种限制酶(EcoR)能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开主要是从原核生物中分离和纯化来源来源:“基因剪刀”1、限制性核酸内切酶(限制酶)重播重播G A A T T CC T T A A GG C T T A A A A T T C G(黏性末端)(黏性末端)中轴线A A磷酸二酯键G GA A被限制酶切开的被限制酶切开的DNADNA两条单链的切口，带有几两条单链的切口，带
3、有几个个伸出的核苷酸伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。这样的切口叫黏性末端。G A A T T CC T T A A GG A A T T CC T T A A GG C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C G用同种限制酶切割用同种限制酶切割被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？不同的限制酶呢？AATTCGGCTTAA磷酸二酯键磷酸二酯键CTTCATGAATTCCGTAGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGCATCTTAAGGGATT练习使用练习使用EcoRI EcoRI 剪切
4、目的基因剪切目的基因CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAAAATTCCGTAG 目的基因黏性末端要想获得某个目的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？一个目的基因有几个黏性末端？XbaTCTAGAAGATCTCATATGGTATACNde学以致用：学以致用：TAGATCCTAGA TCAGTATTATG AC2 2、“基因针线基因针线”DNA连接酶脱氧核糖和磷酸交替连接的DNA骨架的缺口磷酸二酯键G C T T A A A A T T C GAATTCGGCTTAA磷酸二酯键磷酸二酯键基因的针线基因的针线DNADNA连接酶连
5、接酶磷酸二酯键磷酸二酯键使用使用DNA连接酶制作重组连接酶制作重组DNA分子分子甲片段甲片段CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT 乙片段乙片段GGCATCTTAAAATTCCGTAG GGCATCTTAAAATTCCGTAG 作为运载体必须具备哪些条件？作为运载体必须具备哪些条件？3 3、基因的运输工具、基因的运输工具运载体运载体1.1.能够复制并稳定地保存。能够复制并稳定地保存。2.2.具限制酶切点，以便与外源基因连接。具限制酶切点，以便与外源基因连接。3.3.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。如抗菌素的抗性基因、产物具有颜
6、色反应的基因等。如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。常用的运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体和动植物病毒；质粒、噬菌体和动植物病毒；最常用的质粒是最常用的质粒是大肠杆菌的质粒大肠杆菌的质粒。质粒质粒细菌细胞内一种自我复制的环状双链细菌细胞内一种自我复制的环状双链DNA分分子，能稳定地独立存在于染色体外，并传递子，能稳定地独立存在于染色体外，并传递到子代。到子代。现在常用的质粒大多数是经过改造或人工构现在常用的质粒大多数是经过改造或人工构建的，常含抗生素抗性基因，是重组建的，常含抗生素抗性基因，是重组DNA技技术中重要的工具。术中重要的工具。（标记基因）（标记基因）重组质粒重组质粒DN
7、ADNA连接酶连接酶CTTAAGCTTAAGCTTAAGCTTAAG目的基因目的基因相同的限制酶相同的限制酶三、基因操作的基本步骤：三、基因操作的基本步骤：1 1、提取目的基因、提取目的基因2 2、目的基因与运载体结合、目的基因与运载体结合3 3、将目的基因导入受体细胞、将目的基因导入受体细胞4 4、目的基因的表达和检测、目的基因的表达和检测目的基因目的基因供体细胞供体细胞受体细胞受体细胞1 1、获取目的基因、获取目的基因 是取得人们所需要的特定基因，也是取得人们所需要的特定基因，也就是目的基因如抗虫基因，抗病基因、种就是目的基因如抗虫基因，抗病基因、种子的贮存蛋白基因，以及人的胰岛素基因、子
8、的贮存蛋白基因，以及人的胰岛素基因、干扰素基因等都是目的基因。干扰素基因等都是目的基因。三、基因操作的基本步骤：三、基因操作的基本步骤：2 2、目的基因与运载体结合、目的基因与运载体结合用与提取目的基用与提取目的基因相同的因相同的限制酶限制酶切割切割质粒使之出现一个切质粒使之出现一个切口，将目的基因插入口，将目的基因插入切口处，让目的基因切口处，让目的基因的黏性末端与切口上的黏性末端与切口上的黏性末端互补配对的黏性末端互补配对后，在后，在连接酶连接酶的作用的作用下连接形成重组下连接形成重组DNADNA分子。分子。细菌细菌供体细胞供体细胞取出质粒取出质粒取出取出DNADNA用限制酶切断用限制酶切
9、断DNADNA用连接酶连用连接酶连接目的基因接目的基因3 3、将目的基因导入受体细胞、将目的基因导入受体细胞将重组将重组DNADNA导入受体细胞导入受体细胞扩增扩增4 4、目的基因的表达和检测、目的基因的表达和检测无表达产无表达产物物无表达产无表达产物物有表达产有表达产物物无表达产无表达产物物三、基因工程的操作步骤三、基因工程的操作步骤提取目的基因1目的基因与运载体结合2将目的基因导入受体细胞3方法:用GaCl2处理大肠杆菌，增加细胞壁的通透性。目的基因的检测与鉴定41.1.下列关于基因工程的叙述中下列关于基因工程的叙述中,正确的是正确的是:A.A.限制酶只用于提取目的基因限制酶只用于提取目的
10、基因B.B.细菌体内的环状细菌体内的环状DNADNA均可作运载体均可作运载体C.DNAC.DNA连接酶可用于目的基因和运载体的连接连接酶可用于目的基因和运载体的连接D.D.重组重组DNADNA分子一旦进入受体细胞分子一旦进入受体细胞,基因工程则完成基因工程则完成.2.2.以下说法正确的是以下说法正确的是:A.A.目的基因是指重组目的基因是指重组DNA DNA B.B.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C.DNAC.DNA重组所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体重组所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体D.D.只要受体细胞中含有目的基因，目的基因就一定能只
11、要受体细胞中含有目的基因，目的基因就一定能够成功表达够成功表达 四、基因工程的应用四、基因工程的应用1、基因工程在农业上的应用转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转鱼抗寒基因的番茄不会引起过敏的转基因大豆2、基因工程在畜牧业上的应用生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼(中国)乳汁中含有人生长激素的 转基因牛(阿根廷)导入人基因具特殊用途的猪和小鼠乳汁中分泌人凝血 因子IX的转基因山羊3、基因工程在药物研制的应用胰岛素治疗糖尿病的特效药干扰素抗病毒的特效药方法特点胰岛素干扰素传统方法直接从生物体的组织、细胞或血液中提取产量低价格昂贵4-5g/100kg胰腺1mg/300L血液基因工程“工程菌”发酵工业化生产
12、高质量低成本100g/2000L大肠杆菌培养液2040mg/1kg细菌培养物人造血液及其生产我国生产的部分基因工程疫苗和药物白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、人造血液代用品疫苗：乙肝、狂犬病、百日咳、霍乱、伤寒、疟疾基因工程药品4、基因工程在环境保护中的应用利用基因工程培育的“指示生物”能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。5、基因工程的其他应用1.基因工程的正确操作步骤是基因工程的正确操作步骤是:使目的基因与运载体结合使目的基因与运载体结合 将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞 检测目的基因的表达是否符合特定性状要求检测目的基因的表达是
13、否符合特定性状要求 提取目的基因提取目的基因A.B.C.D.b ba a2.(2.(双选双选)如图如图,下列有关酶功能下列有关酶功能的叙述中的叙述中,正确的是正确的是A.A.切断切断a a处的酶为限制酶处的酶为限制酶B.B.连接连接a a处的酶为处的酶为RNARNA聚合酶聚合酶C.C.切断切断b b处的酶为解旋酶处的酶为解旋酶D.D.连接连接b b处的酶为处的酶为DNADNA连接酶连接酶3.(3.(双选双选)科学家运用基因工程技术科学家运用基因工程技术,让羊合成让羊合成并分泌抗体并分泌抗体,相关叙述中错误的是相关叙述中错误的是A.A.该技术导致生物定向变异该技术导致生物定向变异B.DNAB.D
14、NA连接酶把目的基因与运载体黏性末端碱基连接酶把目的基因与运载体黏性末端碱基对连接起来对连接起来C.C.蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供材料供材料D.D.该技术的原理是碱基对发生了替换该技术的原理是碱基对发生了替换4.4.切取牛的生长激素或人的生长激素基因切取牛的生长激素或人的生长激素基因,用用显微注射技术将它们分别注入小鼠的受精卵显微注射技术将它们分别注入小鼠的受精卵中中,从而获得了从而获得了”超级鼠超级鼠”,次项技术遵循的次项技术遵循的原理是原理是A.A.基因突变基因突变 DNA RNA DNA RNA 蛋白质蛋白质B.B.基因工程基因工程 RNA DNA RNA DNA 蛋白质蛋白质C.C.细胞工程细胞工程 DNA RNA DNA RNA 蛋白质蛋白质D.D.基因工程基因工程 DNA RNA DNA RNA 蛋白质蛋白质G C T T A A A A T T C G使用使用DNA连接酶制作重组连接酶制作重组DNA分子分子CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAAAATTCCGTAG GGCATCTTAAAATTCCGTAG AATTGCCTTAAG GCTTAAAATTGCCTTAAG磷酸二酯键
