x34011基因工程的基本内容汪娜

第二节 基因工程简介武汉二中 汪娜青霉菌能产生对人类有用青霉菌能产生对人类有用的抗生素的抗生素 青霉素青霉素 豆科植物的根瘤能够固豆科植物的根瘤能够固定空气中的氮气定空气中的氮气家蚕能够吐出蚕丝家蚕能够吐出蚕丝为人类利用为人类利用能否让禾本科的植物也能够固定空气中的能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？让氮？让 微生物产生出人的胰岛素、干扰素等微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？珍贵的药物？ 设想设想诱变育种？诱变育种？杂交育种？杂交育种？多倍体育种？多倍体育种？单倍体育种？单倍体育种？胰岛素基因胰岛素基因固氮基因固氮基因经过多年的努力，科学家于经过多年的努力，科学家于 20世纪世纪 70年代创立了年代创立了可以可以 定向定向 改造生物的新技术改造生物的新技术 基因工程基因工程 。固定氮气固定氮气生产人胰岛素生产人胰岛素基因工程基因工程 ： 在生物在生物 体外体外 ，通过对，通过对 DNA分子进分子进行人工行人工 “剪切剪切 拼接拼接 ”，对生物的，对生物的 基因基因 进行改造和进行改造和重新组合，然后导入重新组合，然后导入 受体细胞受体细胞 内进行内进行 无性繁殖无性繁殖 ，使重组基因在受体细胞内表达，产生出所需要的使重组基因在受体细胞内表达，产生出所需要的基因产物。基因产物。基因工程的别名 基因拼接技术或 DNA重组技术操作环境操作对象操作水平基本过程结果生物体外生物体外基基 因因DNA分子水平分子水平人类需要的基因产物人类需要的基因产物剪切剪切 拼接拼接 导入导入 表达表达基因工程过程示意图基因工程过程示意图 从细胞中分从细胞中分离出离出 DNA 限制酶截取限制酶截取DNA片断片断 分离大肠杆分离大肠杆菌中的质粒菌中的质粒 DNA重组重组 用重组质粒用重组质粒转化大肠杆菌转化大肠杆菌 培养大肠杆菌培养大肠杆菌克隆大量基因克隆大量基因基因的大小以基因的大小以 纳米纳米 计算，要对它进计算，要对它进行行 剪切、拼接剪切、拼接 等操作，没有非常精细等操作，没有非常精细的的 工具工具 是不行的。是不行的。1. 基因工程的基因工程的指指 “ 限制性内切酶限制性内切酶 ”微生物微生物一种限制酶一种限制酶 只能识别只能识别 一种特定的一种特定的核苷酸序列核苷酸序列 ,并在并在 特定切点特定切点 切割切割已发现的有已发现的有 200种种种类种类 :来源来源 :特点特点 :“ ”eg: 大肠杆菌大肠杆菌 (E.coli)的一种限制酶的一种限制酶 (EcoRI)能能 识别识别 GAATTC序列序列 ，并在，并在 G和和 A之间切开。之间切开。几种常见限制性内切酶几种常见限制性内切酶2.基因工程的基因工程的指指 “DNA连接酶连接酶 ”“ ” 作用作用：连接连接 “梯子梯子 ”断口的断口的 “扶手扶手 ”而非而非 “梯子梯子 ”中间的中间的 “踏板踏板 ”DNA连接酶的作用过程连接酶的作用过程目的基因目的基因3.基因工程的基因工程的（ 1） 运载体运载体 作用：将外源基因作用：将外源基因 送入送入 受体细胞，并且携带受体细胞，并且携带目的基因在宿主内目的基因在宿主内 大量增殖大量增殖（ 2） 运载体运载体 的条件的条件 能在宿主细胞内能在宿主细胞内 复制复制 并并 稳定地保存稳定地保存 具有多个限制酶切点具有多个限制酶切点 多克隆位点多克隆位点 带带 有有 筛选标记基因筛选标记基因 eg:抗菌素的抗性基因抗菌素的抗性基因 ,产物具产物具有颜色的基因（绿荧光蛋白有颜色的基因（绿荧光蛋白 gfp）（ 3） 运载体运载体 种类：种类： 质粒质粒 、噬菌体、动植物病毒、噬菌体、动植物病毒存在于存在于 细菌、酵母菌和放线菌细菌、酵母菌和放线菌 等生等生物中，是细胞染色体物中，是细胞染色体 以外以外 能够能够 自主复自主复制制 的很小的的很小的 DNA分子。绝大多数细菌分子。绝大多数细菌质粒都是闭合环状质粒都是闭合环状 DNA分子。分子。DNA质粒质粒电镜下的质粒电镜下的质粒质粒质粒 特性：特性： 概念概念 ：质粒是基因工程最常用的运载体。质粒是基因工程最常用的运载体。a, 含有控制着含有控制着 抗药性抗药性 等性状的基因。等性状的基因。 b,有的细菌有一个质粒，有的有的细菌有一个质粒，有的细菌中有多个质粒。一般来说细菌中有多个质粒。一般来说 质粒质粒的存在的存在 对宿主细胞的生存对宿主细胞的生存 无太大影无太大影响响 。但是质粒的。但是质粒的 复制只能复制只能 在宿主在宿主 细细胞内胞内 完成。完成。基因的基因的 “剪刀剪刀 ”基因的基因的 “针线针线 ”基因的运输工具基因的运输工具基因操作的工具基因操作的工具 限制性内切酶限制性内切酶 DNA连接酶连接酶 运载体运载体1以下有关基因工程的叙述，正确的是以下有关基因工程的叙述，正确的是 （ ）2.下列关于限制酶的说法不正确的是（下列关于限制酶的说法不正确的是（ ）A限制酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布限制酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布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不同的限制酶切割不同的限制酶切割 DNA的切点不同的切点不同D限制酶的作用是用来提取目的基因限制酶的作用是用来提取目的基因A、基因工程是细胞水平上的生物工程、基因工程是细胞水平上的生物工程 B、基因工程的产物对人类都是有益的、基因工程的产物对人类都是有益的C、基因工程产生的变异属于人工诱变、基因工程产生的变异属于人工诱变 D、基因工程育种的优点之一是目的性强、基因工程育种的优点之一是目的性强4.下列黏性末端属于同一种限制性内切酶切割的是（下列黏性末端属于同一种限制性内切酶切割的是（ ） A B C D 3下图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤，这下图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤，这一步需用到的工具是一步需用到的工具是 ( )A DNA连接酶和解旋酶连接酶和解旋酶 B DNA聚合酶和限制性核酸内切酶聚合酶和限制性核酸内切酶C限制酶和限制酶和 DNA连接酶连接酶 D DNA聚合酶和聚合酶和 RNA聚合酶聚合酶5. 下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是（下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是（ ） 我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻 我国科学家将