高三生物－－基因工程简介2

1、 举例说明什么是目举例说明什么是目的基因。的基因。目前被较广泛提取目前被较广泛提取使用的目的基因有：苏使用的目的基因有：苏云金杆菌抗虫基因、人云金杆菌抗虫基因、人胰岛素基因、人干扰素胰岛素基因、人干扰素基因、种子贮藏蛋白基基因、种子贮藏蛋白基因、植物抗病基因等。因、植物抗病基因等。、提取目的基因、提取目的基因将将需要的基因从供体生物需要的基因从供体生物的细胞内提取出来。的细胞内提取出来。供体生物细胞供体生物细胞取出取出DNADNA用限制酶剪用限制酶剪去多余部分去多余部分目的基因目的基因限制酶限制酶用限制酶切用限制酶切断成许多片段断成许多片段直接分离基因直接分离基因鸟枪法鸟枪法该法最大的缺点是带

2、有很大的盲目该法最大的缺点是带有很大的盲目性，工作量大，成功率低。且不能将性，工作量大，成功率低。且不能将真真核生物的基因转移到原核生物核生物的基因转移到原核生物中去。中去。人工合成基因法人工合成基因法DNADNA合成仪合成仪优点优点缺点缺点鸟枪法鸟枪法反转录法反转录法根据已知氨基酸根据已知氨基酸合成合成DNADNA法法目的基因与运载体结合目的基因与运载体结合将目的基因与用限制性内切酶处理将目的基因与用限制性内切酶处理后的运载体混合，用后的运载体混合，用DNADNA连接酶处理连接酶处理会出现几种结果？（只考虑两两结会出现几种结果？（只考虑两两结合）合）有三种情况：目的基因与目的基因有三种情况：

3、目的基因与目的基因结合，质粒与质粒结合，目的基因结合，质粒与质粒结合，目的基因与质粒结合。与质粒结合。 3 3、将目的基因导入受、将目的基因导入受 体细胞并使之扩增体细胞并使之扩增导入导入扩增扩增要让目的基因表达，必要让目的基因表达，必须将它导入受体细胞并进行须将它导入受体细胞并进行扩增。扩增。为获得目的基因的表达为获得目的基因的表达产物时，通常以大肠杆菌等产物时，通常以大肠杆菌等无害易得的细菌为受体。为无害易得的细菌为受体。为改进某种生物时，将欲改进改进某种生物时，将欲改进的生物细胞为受体。的生物细胞为受体。为使重组的为使重组的DNADNA分子更容易进入受体细胞，分子更容易进入受体细胞，通常

4、还要用一些物质对受体细胞进行处理，使通常还要用一些物质对受体细胞进行处理，使受体细胞具有更大的通透性。受体细胞具有更大的通透性。前三步的处理十分繁锁，为保证前三步的处理十分繁锁，为保证目的基因得到有效利用，通常用大量目的基因得到有效利用，通常用大量的受体细胞来接受不多的目的基因。的受体细胞来接受不多的目的基因。这样，处理的受体细胞中真正摄入了这样，处理的受体细胞中真正摄入了目的基因的很少，必须将它从中检测目的基因的很少，必须将它从中检测出来。出来。摄入重组摄入重组DNA DNA 分子的受体细胞分子的受体细胞是是很少很少的。要进行检测目的基因是否的。要进行检测目的基因是否导入成功，如何检测？导入

5、成功，如何检测？4 4、目的基因的检测和表达、目的基因的检测和表达无表达产物无表达产物无表达产物无表达产物有表达产物有表达产物无表达产物无表达产物细菌的检测，将每个受体细胞单独培养形成菌落，细菌的检测，将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产检测菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产物的菌落，保留有表达产物的进一步培养、研究。物的菌落，保留有表达产物的进一步培养、研究。多细胞生物的检测，将每个受体细胞单独培多细胞生物的检测，将每个受体细胞单独培养并诱导发育成完整个体，检测这些个体是否摄养并诱导发育成完整个体，检测这些个体是否摄入目的基因，入目的基因

6、，摄入的基因是否表达（是否表现出摄入的基因是否表达（是否表现出相应的性状）。相应的性状）。淘汰无变化的个体，保留有相应淘汰无变化的个体，保留有相应变化的个体进一步培养、研究。变化的个体进一步培养、研究。例：用棉铃饲喂棉例：用棉铃饲喂棉铃虫，如虫吃后不出现铃虫，如虫吃后不出现中毒症状，说明未摄入中毒症状，说明未摄入目的基因或摄入目的基目的基因或摄入目的基因未表达。如虫吃后中因未表达。如虫吃后中毒死亡，则说明摄入了毒死亡，则说明摄入了抗虫基因并得到表达。抗虫基因并得到表达。 检测：通过检测标记基因检测：通过检测标记基因的有无，来判断目的基因的有无，来判断目的基因是否导入。是否导入。 表达：通过特定

7、性状的表达：通过特定性状的产生与否来确定目的基因产生与否来确定目的基因是否表达。是否表达。据教材中的基因操作基本据教材中的基因操作基本步骤示意图中所示的过程，步骤示意图中所示的过程，试着复述基因操作的步骤试着复述基因操作的步骤 基因工程概念基因工程概念 定向改造生物的定向改造生物的新技术新技术 别别 名名操作环境操作环境操作对象操作对象操作水平操作水平基本过程基本过程结结 果果人类所需要的产品人类所需要的产品剪切剪切拼接拼接导入导入表达表达DNA分子水平分子水平基因基因生物外生物外基因拼接技术基因拼接技术 DNA重组技术重组技术原原 理：理：基因重组基因重组基因工程基因工程 在生物体外，通过对

8、在生物体外，通过对DNA分子进行分子进行人工人工“剪切剪切”和和“拼接拼接”，对生物的基因，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞进行改造和重新组合，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产品。内表达，产生出人类所需要的产品。 提 取 目 的 基 因提 取 目 的 基 因直接分离基因：鸟枪法直接分离基因：鸟枪法 基因工程基本操作步骤基因工程基本操作步骤目的基因与目的基因与运载体结合运载体结合目的基因导目的基因导入受体细胞入受体细胞目的基因的目的基因的检测和表达检测和表达人工合成基因人工合成基因反转录法反转录法据已知的氨基酸序列据已知的氨基酸序列合成合成DNA同一种限制性内切酶切割质粒和目的基因，加入同一种限制性内切酶切割质粒和目的基因，加入DNA连接连接酶酶，形成重组，形成