八年级生物基因工程2

1、第三节 知识要点： 1知道基因工程的概念 2知道基因操作的工具和基本步骤 3.知道基因工程所取得的成果和发展前景基因工程简介实例：用大肠杆菌生产人的胰岛素操作步骤：将人的胰岛素基因转移到大肠杆菌操作步骤：将人的胰岛素基因转移到大肠杆菌中，通过微生物的发酵使大肠杆菌表达人的中，通过微生物的发酵使大肠杆菌表达人的胰岛素基因，从而获得人的胰岛素。胰岛素基因，从而获得人的胰岛素。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的个别基因复制出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向改造生物的遗传性状。. 基因工程的概念这种技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行

2、改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。问题1 怎样获得人的胰岛素基因？ 目的基因的提取问题问题2 怎样将目的基因导入到受体细胞中？怎样将目的基因导入到受体细胞中？ 目的基因与运载体结合目的基因与运载体结合问题问题3 怎样将重组质粒导入到受体细胞中？怎样将重组质粒导入到受体细胞中？ 将目的基因导入到受体细胞将目的基因导入到受体细胞问题问题4 目的基因是否在受体细胞中表达？目的基因是否在受体细胞中表达？ 目的基因的检测和表达目的基因的检测和表达基因操作的工具（1）基因的剪刀限制性内切酶存在：主要存在于微生物作用与特性：一种酶只能识别

3、一种特定的核苷酸序列，并在特定的内切点切割DNA分子。种类：200多种（2）基因的针线DNA连接酶两条DNA末端之间的缝隙“缝合”起来。目前常用的两类运载体一类是细菌的质粒，它是细菌染色体DNA以外的小型环状DNA(一般有1-200kb，kb为千碱基对)，有的细菌只有一个，有的细菌有多个 第一类是噬菌体和某些病毒的DNA。一般来说，天然运载体往往不能满足人类的所有要求，因此人们根据不同的目的和需要，对某些天然的运载体进行人工改建。 （3）基因的运载工具运载体使用运载体的目的一是用它作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去 运载体应具备的三个条件(1)能在宿主细胞内稳定保存并大量复制含复制起始点

4、 (2)有多个限制酶切点，以便与外源基因连接克隆位点 (3)具有某些标记基因，以便进行筛选 质粒是否导入目的基因是否插入实验：模拟重组DNA获取目的基因的方法mRNA单链DNA逆转录逆转录双链DNA合成合成DNA片段扩增供 体 细 胞中 D N A限制性酶限制性酶运载体运载体DNA片段不同受体细胞目的基因细胞目的基因找出找出提 取 目 的 基 因直接分离基因：鸟枪法 基因工程基本操作步骤目的基因与运载体结合目的基因导入受体细胞目的基因的检测和表达人工合成基因反转录法据已知的氨基酸序列合成DNA同一种限制性内切酶切割质粒和目的基因，加入DNA连接酶，形成重组DNA分子 主要是借鉴细菌或病毒侵染细

5、胞的方法 根据受体细胞是否具有某些标记基因判断目的基因是否导入 检测表达受体细胞表现出特定的性状 生产基因工程药品 基因工程成果与发展前景基因工程与医药卫生基因诊断基因治疗如胰岛素、干扰素 如用基因探针检测肝类病毒、诊断遗传病 把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的 农业上基因工程与农牧业、食品工业基因工程与环境保护畜牧养殖业上食品业获得高产、稳产和具有优良品质的农作物 培养具有各种抗逆性的作物新品种 获得人们所需要的和具优良品质的转基因动物 利用某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达 为人类开辟新的食物来源 用DNA探针检测水中病毒的含量 获得分解四种烃类的“超级菌”，吞噬

6、汞和降解土壤中DDT的细菌 环境监测环境净化基因治疗基因芯片相关考题： （ 03年天津卷）采用基因工程的方法培育抗虫棉，年天津卷）采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的作法正确的是下列导入目的基因的作法正确的是（ ）ABCD将毒素蛋白注射到棉受精卵中将毒素蛋白注射到棉受精卵中将编码毒素蛋白的将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中序列，注射到棉受精卵中将编码毒素蛋白的将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导入序列，与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养 将编码毒素蛋白的将编码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，

7、序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵注射到棉的子房并进入受精卵 绿色枝条白色枝条花斑枝条有丝分裂杂种优势:要保持杂种优势-必须年年制第一代杂交种-利用雄性不育可解决大量去雄工作雄性不育和三系两区育种:调控系统基因 原核细胞的基因结构(1)由成百上千个核苷酸对组成(2)包括:编码区-能转录相应的信使RNA,指导蛋白质合成非编码区不能转录为信使RNA,不能编码蛋白质有调控遗传信息表达的核苷酸序列最重要的是有位于编码区上游的RNA聚合酶结合位点 真核细胞的基因结构非编码区:有调控作用的核苷酸序列,包括位于编码区上游的RNA聚合酶结合位点.编码区:特点-间隔的不连续包括外显子-能编码蛋白质

8、的序列内含子-不能编码蛋白质的序列问题1 怎样获得人的胰岛素基因？ 目的基因的提取问题问题2 怎样将目的基因导入到受体细胞中？怎样将目的基因导入到受体细胞中？ 目的基因与运载体结合目的基因与运载体结合问题问题3 怎样将重组质粒导入到受体细胞中？怎样将重组质粒导入到受体细胞中？ 将目的基因导入到受体细胞将目的基因导入到受体细胞问题问题4 目的基因是否在受体细胞中表达？目的基因是否在受体细胞中表达？ 目的基因的检测和表达目的基因的检测和表达（2）基因的针线DNA连接酶两条DNA末端之间的缝隙“缝合”起来。生产基因工程药品 基因工程成果与发展前景基因工程与医药卫生基因诊断基因治疗如胰岛素、干扰素 如用基因探针检测肝类病毒、诊断遗传病 把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的 相关考题： （ 03年天津卷）采用基因工程的方法培育抗虫棉，年天津卷）采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的作法正确的是下列导入目的基因的作法正确的是（ ）ABCD将毒素蛋白注射到棉受精卵中将毒素蛋白注射到棉受精卵中将编码毒素蛋白的将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中序列，注射到棉受精卵中将编码毒素蛋白的将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导入序列