A限制酶只用于提取目的基因B细菌体内的环状DNA均可作运载体C课件

1、第2节 基因工程及其应用本节聚焦：1、什么是基因工程？2、基因工程的原理是什么？3、基因工程有哪些应用？4、转基因食品安全吗？ 你知道为什么能把人的基因“嫁接”到细菌上吗？你能推测出，这种基因的“嫁接”是怎么实现的吗？你能举出一些类似的、与你的生活关系很密切的例子吗？问题探讨“嫁接”了人胰岛素基因的工程菌一、基因工程的概念： 又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。别 名目 的操作环境操作对象操作水平基本过程操作技术实 质结 果优 点缺 点基因拼接技术或DNA重组技术按照

2、人们意愿，定向地改造生物遗传特性生物体外基因（DNA）DNA分子水平剪切 拼接 导入 表达体外DNA重组和转基因等技术基因重组人类需要的基因产物定向改造生物遗传特性，实现不同物种间的基因交流（打破远缘杂交不亲和的障碍）可能引起生态危机，技术难度大特点： 识别特定核苷酸序列，具有特异性。 1、 基因的“剪刀”限制性核酸内切酶能识别特定核苷酸序列；使特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。二、基因操作的工具DNA被限制酶切断后有两个反向互补的“黏性末端”。 大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。什么叫黏性末端？ 被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几

3、个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？要切两个切口，产生四个黏性末端。如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？ 会产生相同的黏性末端，然后让两者的黏性末端黏合起来，就可以合成重组的DNA分子了。2、基因的“针线” DNA连接酶连接酶的作用： 将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。连接的部位： 生成磷酸二酯键DNA连接酶的作用过程：DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？为什么？DNA连接酶DNA聚合酶作用实质催化相邻二个核苷酸形成磷酸二酯键用途用于基因工程形成

4、子代DNA分子模板不需要需要连接DNA链的方式双链单链作用过程在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键以一条DNA链为模板，将单个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链作用结果将DNA双链上的两个缺口同时连接起来合成新的DNA分子3、基因的运载体质粒或病毒作用： 将外源基因送入受体细胞。条件：能在宿主细胞内复制 并稳定地保存。具有多个限制酶切点。具有某些标记基因。种类： 质粒、噬菌体和动植物病毒。从细胞中分离出DNA从大肠杆菌中提取质粒限制 酶目的基因的获取限制酶基因表达载体的构建DNA连 接酶将目的基因导入受体细胞目的基因的表达与检测三、基因工程操作的基本步骤同种限制酶（二）基因表

5、达载体的构建核心质粒DNA分子限制酶处理两个切口获得目的基因DNA连接酶重组DNA分子（重组质粒）同一种一个切口两个黏性末端 目的基因与运载体结合的结果可能有几种情况？1、目的基因与目的基因结合；2、质粒与质粒结合；3、目的基因与质粒结合。思考： 从结构上分析,为什么不同生物的DNA分子能够连接在一起?1.不同的DNA分子中两条链的碱基配对方式是相同的,均遵循A-T、C-G的互补配对原则。2.DNA分子是由两条反向平行排列的脱氧核苷酸链组成的，均表现为规则的双螺旋结构。-TATCGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG-ATAGCATGCTATCCATGAATTCGGCATAC-AG

6、GATCTTAAGAGAGCCATACTTAAGGTATG-TCCTAGAATT CTCTCGGTATGAATTCCATAC-判断：下列二个DNA分子（片段），哪一个是目的基因，哪一个是运载体？ 有些蛋白质肽链上有共价结合的糖链，这些糖链是在内质网和高尔基复合体上加工完成的，内质网和高尔基复合体存在于真核细胞中，大肠杆菌不存在这两种细胞器，因此，在大肠杆菌中生产这种糖蛋白是不可能的。 利用大肠杆菌可以生产出人的胰岛素，联系前面有关细胞器功能的知识，结合基因工程操作程序的基本思路，思考一下，若要生产人的糖蛋白，可以用大肠杆菌吗？知识迁移四、基因工程的应用：1、基因工程与作物育种2、基因工程与药物

7、研制：三、转基因生物和转基因食品的安全性：抗虫棉抗CMV甜椒抗虫原理？抗虫结果？五、几种常见育种方法的比较育种方法杂交育种单倍体育种多倍体育种诱变育种基因工程育种基本原理方法优点缺点实例杂交自交选优基因重组不同个体的优良性状可集中到同一个个体上育种时间长，需及时发现优良性状杂交水稻中国荷斯坦牛花药离体培养、秋水仙素诱导加倍染色体变异明显缩短育种年限，后代一般都为纯种技术复杂，成本高普通小麦花药离体培养秋水仙素处理萌发的种子、幼苗染色体变异植物茎杆粗壮，果实、种子大，营养高发育延迟，结实率低无籽西瓜物理或化学方法处理动植物、微生物基因突变提高变异频率，大幅度改良某些性状，加速育种进程有利变异少，

8、需要处理大量实验材料，具有不确定性青霉菌高产菌株的培育黑农五号大豆基因重组将一种生物特定基因转移到另一种生物体内实现不同物种之间的基因交流，定向地改造生物的遗传性状可能引起生态危机，技术难度大转基因抗虫棉exercise1.基因工程的正确操作步骤是:使目的基因与运载体结合 将目的基因导入受体细胞 检测目的基因的表达是否符合特定性状要求 提取目的基因 B. C. D. 小试身手2、要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是： 限制酶连接酶解旋酶还原酶 A3、基因工程技术中的目的基因主要来源于A.自然界现存在生物体内的基因B.自然突变产生的新基因C.人工诱变产生的新基因D.科学家在实验室中人工合

9、成的基因A4、下列关于基因工程的叙述中,正确的是:A.限制酶只用于提取目的基因B.细菌体内的环状DNA均可作运载体C.DNA连接酶可用于目的基因和运载体的连接D.重组DNA分子一旦进入受体细胞,基因工程则完成.C5、以下说法正确的是:A.目的基因是指重组DNA B.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列C.DNA重组所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体D.只要受体细胞中含有目的基因，目的基因就一定能够成功表达 B6、切取牛的生长激素或人的生长激素基因,用显微注射技术将它们分别注入小鼠的受精卵中,从而获得了”超级鼠”,次项技术遵循的原理是A.基因突变 DNA RNA 蛋白质B.基因重组 RNA DNA 蛋白质C.染色体变异 DNA RNA 蛋白质D.基因重组 DNA RNA 蛋白质Dba7、如图,下列有关酶功能的叙述中，不正确的是A.切断a处的酶为限制性内切酶B.连接a处的酶为DNA连接酶C.切断b处的酶为解旋酶D.连接b处的酶为RNA聚合酶D8、基因工程技术在培育抗旱植物用于发展沙漠农业和改造沙漠方面显示了良好的前景,荷兰一家公司将大肠杆菌中的海藻糖合成酶基因导入植物(如甜菜、马铃薯等)中并获得有效表达，使“工程植物”增强了耐旱性、耐寒性的基本操作步骤是： （2）检验海藻糖合成酶