第17課基因工程及其應(yīng)用

第六章第二節(jié)基因工程及其應(yīng)用第17課基因工程及其應(yīng)用基因工程技術(shù)的發(fā)明1982年由美國華盛頓大學(xué)Palmiter等報告的“超級小鼠”。他們將大鼠生長激素基因?qū)胄∈笫芫?，所?只子代小鼠中有6只生長加快，體重明顯增加，這就是所謂的“超級小鼠”誕生了?！俺壭∈蟆钡某霈F(xiàn)轟動了整個生命科學(xué)界，標(biāo)志著哺乳動物基因工程的成熟。第17課基因工程及其應(yīng)用從大腸桿菌說起大腸桿菌能合成人的胰島素嗎？能合成干擾素嗎？第17課基因工程及其應(yīng)用從大腸桿菌說起－－胰島素每100kg豬或牛的胰腺中提取4－5g胰島素；1979年，將動物體內(nèi)的胰島素基因與大腸桿菌的DNA分子重組，并且在大腸桿菌內(nèi)獲得表達(dá)；2000L培養(yǎng)液提取100g胰島素，相當(dāng)于2噸豬胰腺中提取的量。1982年，美國一家基因公司用基因工程方法生產(chǎn)的胰島素投入市場，售價降低了30%－50%。

第17課基因工程及其應(yīng)用

干擾素是病毒侵入細(xì)胞后產(chǎn)生的一種糖蛋白。干擾素幾乎能抵抗所有病毒引起的感染，是一種抗病毒的特效藥。此外干擾素對治療某些癌癥和白血病也有一定療效。傳統(tǒng)的干擾素生產(chǎn)方法是從人血液中的白細(xì)胞內(nèi)提取，每300L血液只能提取出1mg干擾素。1980－1982年，科學(xué)家用基因工程方法在大腸桿菌內(nèi)獲得了干擾素，1KG培養(yǎng)物中可以得到20－40mg干擾素，1987年上述干擾素大量投放市場。

從大腸桿菌說起－－干擾素第17課基因工程及其應(yīng)用

基因工程又叫做基因_____技術(shù)或__________技術(shù)。按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以___________，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，______地改造生物的遺傳性狀。

基因工程概念拼接DNA重組修飾改造定向操作水平：DNA分子水平操作環(huán)境：生物體外結(jié)果：定向地改造生物的性狀，獲得人類所需要的品種。原理：基因重組第17課基因工程及其應(yīng)用

一種限制酶只能識別___種特定的核苷酸序列，并且能在特定的切點上切割DNA分子的酶。

基因的“剪刀”基因工程的工具限制性內(nèi)切酶1第17課基因工程及其應(yīng)用什么叫黏性末端？被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個伸出的核苷酸，他們之間正好互補配對，這樣的切口叫黏性末端。第17課基因工程及其應(yīng)用第17課基因工程及其應(yīng)用兩種來源不同的DNA用______限制酶切割后，末端可以互相黏合，這種黏合只能使互補的堿基連接起來，而DNA骨架上的缺口，需要靠DNA連接酶“縫合”

。

基因的“針線”——DNA連接酶同種第17課基因工程及其應(yīng)用質(zhì)粒是存在于細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中，能_______的很小的____的DNA分子?；虻倪\輸工具——目前常用的運載體有________________________。運載體質(zhì)粒、噬菌體、動植物病毒自主復(fù)制環(huán)狀第17課基因工程及其應(yīng)用大腸桿菌的質(zhì)粒：最常用的質(zhì)粒是大腸桿菌的質(zhì)粒，其中常含有抗藥基因，如四環(huán)素的標(biāo)記基因。質(zhì)粒的存在與否對宿主細(xì)胞生存沒有決定性作用，但復(fù)制只能在宿主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行。第17課基因工程及其應(yīng)用質(zhì)粒的特點1、細(xì)胞染色體（或擬核DNA分子）外能自主復(fù)制的小型環(huán)狀DNA分子；2、質(zhì)粒的存在對宿主細(xì)胞無影響；3、質(zhì)粒的復(fù)制只能在宿主細(xì)胞內(nèi)完成。第17課基因工程及其應(yīng)用1.以下說法正確的是（）

A、所有的限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列

B、質(zhì)粒是基因工程中唯一的運載體

C、運載體必須具備的條件之一是：具有多個限制酶切點，以便與外源基因連接

D、DNA連接酶使黏性末段的堿基之間形成氫鍵C練習(xí)第17課基因工程及其應(yīng)用2.不屬于質(zhì)粒被選為基因運載體的理由是

A、能復(fù)制（）

B、有多個限制酶切點

C、具有標(biāo)記基因

D、它是環(huán)狀DNAD練習(xí)第17課基因工程及其應(yīng)用3.有關(guān)基因工程的敘述中，錯誤的是（）

A、基因工程技術(shù)能定向地改造生物的遺傳性狀，培育生物新品種

B、重組DNA的形成在細(xì)胞內(nèi)完成

C、目的基因須由運載體導(dǎo)入受體細(xì)胞

D、質(zhì)粒都可作為運載體BD練習(xí)第17課基因工程及其應(yīng)用嘗試標(biāo)出下列序列受EcoRI限制酶作用的切點CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAGGGCATCTTAAAATTCCGTAGCTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATT甲DNA片段乙DNA片段GAATTCCGTAGAATTCGGATTCTTAAGGCATCTTAAGCCTAAGGCATCTTAAAATTCCGTAG第17課基因工程及其應(yīng)用1、_____目的基因2、目的基因與運載體______3、將目的基因_____受體細(xì)胞4、目的基因的_________基因工程的基本操作步驟表達(dá)與檢測導(dǎo)入結(jié)合提取第17課基因工程及其應(yīng)用DNA質(zhì)粒提供質(zhì)粒細(xì)菌供體細(xì)胞同種限制酶DNA連接酶重組DNA

（重組質(zhì)粒）目的基因的提取、與運載體的結(jié)合第17課基因工程及其應(yīng)用目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的表達(dá)重組DNA

（重組質(zhì)粒）重組質(zhì)粒DNA受體細(xì)胞大腸桿菌枯草桿菌酵母菌動植物細(xì)胞導(dǎo)入增殖目的基因產(chǎn)物繁殖速度快第17課基因工程及其應(yīng)用將每個受體細(xì)胞單獨培養(yǎng)形成菌落，檢測菌落中是否有目的基因的表達(dá)產(chǎn)物。淘汰無表達(dá)產(chǎn)物的菌落，保留有表達(dá)產(chǎn)物的進(jìn)一步培養(yǎng)、研究。無表達(dá)產(chǎn)物無表達(dá)產(chǎn)物有表達(dá)產(chǎn)物無表達(dá)產(chǎn)物

第17課基因工程及其應(yīng)用鞏固練習(xí)第17課基因工程及其應(yīng)用⒈要使目的基因與對應(yīng)的載體重組，所需的兩種酶是（）①限制酶②連接酶③解旋酶④還原酶Ａ．①②Ｂ．③④Ｃ．①④Ｄ．②③Ａ第17課基因工程及其應(yīng)用⒉實施基因工程的第一步的一種方法是把所需的基因從供體細(xì)胞內(nèi)分離出來，這要利用限制性內(nèi)切酶。一種限制性內(nèi)切酶能識別ＤＮＡ分子的ＧＡＡＴＴＣ順序，切點在Ｇ和Ａ之間，這是利用了酶的（）Ａ．高效性Ｂ．專一性Ｃ．多樣性Ｄ．催化活性易受外界影響Ｂ第17課基因工程及其應(yīng)用⒊基因工程的正確操作步驟是（）

①使目的基因與運載體結(jié)合

②將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

③檢測目的基因的表達(dá)是否符合特定性狀要求

④提取目的基因

Ａ．③②④①Ｂ．②④①③

Ｃ．④①②③Ｄ．③④①②

Ｃ第17課基因工程及其應(yīng)用4．下表關(guān)于基因工程中有關(guān)基因操作的名詞及對應(yīng)的內(nèi)容，正確的組合是 （）

C第17課基因工程及其應(yīng)用請您欣賞水母第17課基因工程及其應(yīng)用第17課基因工程及其應(yīng)用基因工程的應(yīng)用第17課基因工程及其應(yīng)用基因工程原理：優(yōu)點：基因操作工具步驟：基因重組定向改造生物的遺傳性狀；“剪刀”：“針線”：運載體：1、提取目的基因

2、目的基因與運載體的結(jié)合

3、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

4、目的基因的表達(dá)和檢測質(zhì)粒、噬菌體、動植物病毒DNA連接酶限制性內(nèi)切酶第17課基因工程及其應(yīng)用基因工程在畜牧業(yè)的應(yīng)用繁殖具有抗病能力、高產(chǎn)仔率、高產(chǎn)奶率和高質(zhì)量的皮毛等優(yōu)良品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因動物（如奶牛）。該過程的重要步驟是重組DNA轉(zhuǎn)移到動物受精卵中。

將人的生長激素基因和牛的生長素基因分別注射到小白鼠受精卵中，得到的“超級小鼠”。第17課基因工程及其應(yīng)用基因工程在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用培育抗逆性品種

將細(xì)菌的抗蟲、抗病毒、抗除草劑、抗鹽堿、抗干旱、抗高溫等抗性基因轉(zhuǎn)移到作物體內(nèi)，將從根本上改變作物的特性。如轉(zhuǎn)基因抗蟲棉。

抗蟲基因作物的意義：減少農(nóng)藥的用量，降低了生產(chǎn)的成本，減少了農(nóng)藥對環(huán)境的污染。第17課基因工程及其應(yīng)用基因工程在藥物研究的應(yīng)用

用基因工程的方法生產(chǎn)胰島素、干擾素、白細(xì)胞介素、凝血因子、以及預(yù)防乙肝、霍亂、傷寒、瘧疾等的疫苗。提高生產(chǎn)產(chǎn)量、降低生產(chǎn)成本。第17課基因工程及其應(yīng)用胰島素從豬、牛等動物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價格之高可想而知。將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素！使其價格降低了30%-50%!第17課基因工程及其應(yīng)用1）用基因工程產(chǎn)物——“超級細(xì)菌”分解石油，可以大大提高細(xì)菌分解石油的效率。

2）用基因工程培養(yǎng)出“吞噬”汞和降解土壤中DDT的細(xì)菌，以及能夠凈化鎘污染的植物。

3)用于環(huán)境檢測?；蚬こ淘趦艋h(huán)境中應(yīng)用用DNA探針可以檢測飲用水中病毒的含量。此方法的特點是快速、靈敏，1噸水中有10個病毒也能檢測出來。第17課基因工程及其應(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。第17課基因工程及其應(yīng)用用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體供體動物：存在的難題：解決方法：豬免疫排斥將供體基因組導(dǎo)入某種基因調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達(dá)，或設(shè)法除去抗原決定基因，再結(jié)合克隆技術(shù)，培育出沒有免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官?；蚬こ淘卺t(yī)學(xué)上的應(yīng)用第17課基因工程及其應(yīng)用基因治療曙光初照1、體外基因治療：2、體內(nèi)基因治療：從病人體內(nèi)獲得某種細(xì)胞，進(jìn)行培養(yǎng)，然后，在體外完成基因轉(zhuǎn)移，再篩選成功轉(zhuǎn)移的細(xì)胞擴增培養(yǎng)，最后重新輸入患者體內(nèi)。直接向人體組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)移基因的治病方法。第17課基因工程及其應(yīng)用用于基因治療的基因種類A.從健康人體上分離得到的功能正常的基因，用以取代病變基因，或依靠其表達(dá)產(chǎn)物。B.反義基因。即通過產(chǎn)生的mRNA分子，與病變基因產(chǎn)生的mRNA進(jìn)行互補，來阻斷蛋白質(zhì)合成。C.編碼可以殺死癌變細(xì)胞的蛋白酶基因，又叫做自殺基因。第17課基因工程及其應(yīng)用基因工程的是與非第17課基因工程及其應(yīng)用

閱讀課本Ｐ１０５討論：轉(zhuǎn)基因食品安全嗎？第17課基因工程及其應(yīng)用轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性當(dāng)人類擁有了只有大自然才擁有的改造生物、創(chuàng)造生物的能力時，也感到了不安與困惑。人類是否有權(quán)按照自已的意愿操縱地球上的生命？人類創(chuàng)造的轉(zhuǎn)基因生物、轉(zhuǎn)基因食品是否會危害整個生物圈，包括人類自身？第17課基因工程及其應(yīng)用轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性轉(zhuǎn)基因生物和食品可能存在潛在的危害性。2001年，我國頒布了《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理條例》第17課基因工程及其應(yīng)用采用基因工程的方法培育抗蟲棉，下列導(dǎo)入目的基因的作法正確的是（）①將毒素蛋白注射到棉受精卵中

②將編碼毒素蛋白的ＤＮＡ序列，注射到棉受精卵中

③將編碼毒素蛋白的ＤＮＡ序列，與質(zhì)粒重組，導(dǎo)入細(xì)菌，用該細(xì)菌感染棉的體細(xì)胞，在進(jìn)行組織培養(yǎng)

④將編碼毒素蛋白的ＤＮＡ序列，與細(xì)菌質(zhì)粒重組，注射到棉的子房并進(jìn)入受精卵中

Ａ．①②Ｂ．②③Ｃ．③④Ｄ．④①Ｃ再次鞏固第17課基因工程及其應(yīng)用在基因操作的基本步驟中，不進(jìn)行堿基互補配對的（）A、人工合成目的基因B、目的基因與運載體結(jié)合C、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞D、目的基因的檢測和表達(dá)C轉(zhuǎn)基因動物是指（）A、提供基因的動物