第6章第2節(jié)基因工程及應(yīng)用

紅色熒光蛋白紅色熒光蛋白基因基因表達(dá)基因工程及其應(yīng)用第2節(jié)基因工程：即

。

通俗的說，就是按照

，把一種生物的某種

提取出來，加以

，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，

地改造生物的

。原理：操作水平：結(jié)果：基因重組DNA分子水平定向地改造生物的遺傳性狀，獲得人類所需要的品種?；蚱唇蛹夹g(shù)或DNA重組技術(shù)定向遺傳性狀一、基因工程概念“剪刀”“運(yùn)載體”“針線”DNA人們的意愿基因修飾改造能識(shí)別特定的核苷酸序列，并能在特定位點(diǎn)上切割DNA二、基因工程的操作工具指“限制性核酸內(nèi)切酶

”(限制酶)主要存在于微生物專一性已發(fā)現(xiàn)4000多種種類:來源:特點(diǎn):作用于：磷酸二酯鍵1、基因的“剪刀”BamHIGGATCCCCTAGGEcoRIGAATTCCTTAAGAAGCTTTTCGAAHindIIINotISacIGAGCTCCTCGAGSalIGTCGACCAGCTGXbaITCTAGAAGATCTApaIGGGCCCCCCGGGSmaIAluIAGCTTCGACCCGGGGGGCCC^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^限制酶名稱限制酶名稱識(shí)別序列識(shí)別序列GCGGCCGCCGCCGGCGCTTCATGAATTCCCTAA

GAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG練習(xí)使用EcoRI剪切目的基因CTTCATGAATTCCCTAA

GAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG

目的基因黏性末端磷酸二酯鍵被同一種限制酶切斷的幾個(gè)DNA是否具有相同的黏性末端？思考:形成的黏性末端不同不同的限制酶呢？具有2、基因的“針線”指“DNA連接酶”將互補(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)黏性末端連接起來，使之成為一個(gè)完整的DNA分子

作用：形成：磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵使用DNA連接酶制作重組DNA分子甲片段CTTCATGAATTCCCTAA

GAAGTACTTAAGGGATT乙片段GGCATCTTAAAATTCCGTAG

重組DNA分子GGCATCTTAAAATTCCGTAG3、基因的“運(yùn)載體”（2）種類：質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)、植物病毒等（1）作用：將

送入受體細(xì)胞外源基因存在于許多______以及______等生物中，是擬核或細(xì)胞核外能夠

的_____________。質(zhì)粒：細(xì)菌自主復(fù)制環(huán)狀DNA分子酵母菌（3）條件：1、具有一個(gè)或多個(gè)限制酶切位點(diǎn)，便于與外源基因連接2、在細(xì)胞內(nèi)能自主復(fù)制且穩(wěn)定保存3、具有標(biāo)記基因便于篩選重組質(zhì)粒DNA連接酶……CTTAAGCTTAAGCTTAAGCTTAAG目的基因相同的限制酶從細(xì)胞中分離出DNA從大腸桿菌中提取質(zhì)粒限制酶提取目的基因限制酶目的基因與運(yùn)載體結(jié)合DNA連接酶目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)與鑒定三、基因工程的操作步驟提取目的基因1直接分離基因人工合成基因方法目的基因與運(yùn)載體結(jié)合2實(shí)際上是不同來源的基因重組的過程。將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞3受體細(xì)胞：大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)桿菌、酵母菌和動(dòng)植物細(xì)胞

原理：借鑒細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞的途徑。目的基因的檢測(cè)與鑒定4？如何讓大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素？①②③④⑤⑥1.下列關(guān)于基因工程的敘述中,正確的是:A.限制酶只用于提取目的基因

B.細(xì)菌體內(nèi)的環(huán)狀DNA均可作運(yùn)載體

C.DNA連接酶可用于目的基因和運(yùn)載體的連接

D.重組DNA分子一旦進(jìn)入受體細(xì)胞,基因工程則完成.2.以下說法正確的是:A.目的基因是指重組DNA

B.一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列

C.DNA重組所用的工具酶是限制酶、連接酶和運(yùn)載體

D.只要受體細(xì)胞中含有目的基因，目的基因就一定能夠成功表達(dá)小試身手四、基因工程的應(yīng)用1、基因工程在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用提取蘇云金桿菌的毒蛋白基因與質(zhì)粒連接重組質(zhì)粒導(dǎo)入棉花植株體內(nèi)目的基因在棉花植株內(nèi)表達(dá)四、基因工程的應(yīng)用1、基因工程在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄不會(huì)引起過敏的轉(zhuǎn)基因大豆2、基因工程在畜牧業(yè)上的應(yīng)用生長快、耐不良環(huán)境、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國)乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)導(dǎo)入人基因具特殊用途的豬和小鼠乳汁中分泌人凝血因子IX的轉(zhuǎn)基因山羊3、基因工程在藥物研制的應(yīng)用胰島素——治療糖尿病的特效藥干擾素——抗病毒的特效藥方法特點(diǎn)胰島素干擾素傳統(tǒng)方法直接從生物體的組織、細(xì)胞或血液中提取產(chǎn)量低價(jià)格昂貴4~5g/100kg胰腺1mg/300L血液基因工程“工程菌”發(fā)酵工業(yè)化生產(chǎn)高質(zhì)量低成本100g/2000L大腸桿菌培養(yǎng)液20~40mg/1kg細(xì)菌培養(yǎng)物人造血液及其生產(chǎn)我國生產(chǎn)的部分基因

工程疫苗和藥物白細(xì)胞介素、溶血栓劑、凝血因子、人造血液代用品疫苗：乙肝、狂犬病、百日咳、霍亂、傷寒、瘧疾基因工程藥品4、基因工程在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用利用基因工程培育的“指示生物”能十分靈敏地反映環(huán)境污染的情況，卻不易因環(huán)境污染而大量死亡，甚至還可以吸收和轉(zhuǎn)化污染物。5、基因工程的其他應(yīng)用12基因工程的操作工具1.基因的剪刀

——限制性內(nèi)切酶2.基因的針線

——ＤＮＡ連接酶

3.基因的運(yùn)輸工具

——運(yùn)載體

基因工程的操作步驟1.目的基因的提取2.目的基因與運(yùn)載體結(jié)合3.目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞4.目的基因的檢測(cè)與鑒定基因工程(geneengineering)的原理小結(jié)

1.基因工程的正確操作步驟是:①使目的基因與運(yùn)載體結(jié)合②將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞③檢測(cè)目的基因的表達(dá)是否符合特定性狀要求④提取目的基因③②④①B.②④①

③C.④①

②③D.③④①

②小試身手ba2.(雙選)如圖,下列有關(guān)酶功能的敘述中,正確的是A.切斷a處的酶為限制酶B.連接a處的酶為RNA聚合酶C.切斷b處的酶為解旋酶D.連接b處的酶為DNA連接酶3.(雙選)科學(xué)家運(yùn)用基因工程技術(shù),讓羊合成并分泌抗體,相關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是A.該技術(shù)導(dǎo)致生物定向變異

B.DNA連接酶把目的基因與運(yùn)載體黏性末端堿基對(duì)連接起來

C.蛋白質(zhì)中的氨基酸序列可為合成目的基因提供材料

D.該技術(shù)的原理是堿基對(duì)發(fā)生了替換4.切取牛的生長激素或人的生長激素基因,用顯微注射技術(shù)將它們