高中生物基因工程

1、高中生物基因工程第1页，共25页，2022年，5月20日，10点41分，星期四定向基因改造设想 设想一能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？能否让细菌“吐出”蚕丝？设想二能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？设想三经过多年的努力，科学家于20世纪70年代创立了可以定向改造生物的新技术基因工程。第2页，共25页，2022年，5月20日，10点41分，星期四基因工程第三节第3页，共25页，2022年，5月20日，10点41分，星期四什么叫基因工程？ 基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。该技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合

2、，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。（一）基因工程的概念第4页，共25页，2022年，5月20日，10点41分，星期四（一）基因工程的概念基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程结果基因拼接技术或DNA重组技术生物体外基因DNA分子水平人类需要的基因产物剪切 拼接 导入 表达第5页，共25页，2022年，5月20日，10点41分，星期四基因工程培育抗虫棉的简要过程：（一）基因工程的概念普通棉花(无抗虫特性)苏云金芽孢杆菌提取抗虫基因棉花细胞(含抗虫基因)棉花植株(有抗虫特性)上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？重组DNA导入形成第6页，共

3、25页，2022年，5月20日，10点41分，星期四（一）基因工程的概念基因工程培育抗虫棉的关键步骤：关键步骤一：抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出来关键步骤二：形成重组DNA关键步骤三：重组DNA导入受体(棉花)细胞第7页，共25页，2022年，5月20日，10点41分，星期四解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？（二）基因操作的工具 关键步骤一的工具： 关键步骤二的工具： 关键步骤三的工具：基因的剪刀限制性内切酶基因的针线DNA连接酶 基因的运输工具运载体第8页，共25页，2022年，5月20日，10点41分，星期四基因的剪刀限制性内切酶（简称限制酶）（二）基因操作的工具 大肠杆菌(E.

4、coli)的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。限制酶第9页，共25页，2022年，5月20日，10点41分，星期四基因的剪刀限制性内切酶（简称限制酶）（二）基因操作的工具限制酶第10页，共25页，2022年，5月20日，10点41分，星期四什么叫黏性末端？（二）基因操作的工具 被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。第11页，共25页，2022年，5月20日，10点41分，星期四限制性内切酶1.特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，在特定的切点切割。2.分布：主要在微生物中。3.结果：产生黏性末端（碱基互补配对）。

5、4.举例：大肠杆菌的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。下页第12页，共25页，2022年，5月20日，10点41分，星期四第13页，共25页，2022年，5月20日，10点41分，星期四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？（二）基因操作的工具要切两个切口，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，就似乎可以合成重组的DNA分子了。第14页，共25页，2022年，5月20日，10点41分，星期四基因的针线DNA连接酶（二）基因操作的工具 DNA连接酶可把

6、黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，是把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子才能形成。第15页，共25页，2022年，5月20日，10点41分，星期四AATTGCCTTAAG第16页，共25页，2022年，5月20日，10点41分，星期四外源基因(如抗虫基因)怎样才能导入受体细胞(如棉花细胞)？（二）基因操作的工具导入过程需要运输工具运载体。第17页，共25页，2022年，5月20日，10点41分，星期四运载体1.作用：2.条件：3.种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。4.质粒的特点要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物体内进行表达，首先得将这个基因送到乙生物的细胞内去。能将外源基

7、因送入细胞的工具就是运载体。将外源基因送入受体细胞。 第18页，共25页，2022年，5月20日，10点41分，星期四作为运载体必须具备哪些条件？（二）基因操作的工具1.能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。2.具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。3.具有某些标记基因，便于进行筛选。 如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。第19页，共25页，2022年，5月20日，10点41分，星期四大肠杆菌的质粒：（二）基因操作的工具 最常用的质粒是大肠杆菌的质粒，其中常含有抗药基因，如四环素的标记基因。质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性作用，但复制只能在宿主细胞内成。第20页，共25页，2022

8、年，5月20日，10点41分，星期四质粒的特点细胞染色体（或拟核DNA分子）外能自主复制的小型环状DNA分子；质粒的存在对宿主细胞无影响；3.质粒的复制只能在宿主细胞内完成。第21页，共25页，2022年，5月20日，10点41分，星期四1.以下说法正确的是 （ ） A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B、质粒是基因工程中唯一的运载体 C、运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接 D、DNA连接酶使黏性末段的碱基之间形成氢键C练习第22页，共25页，2022年，5月20日，10点41分，星期四2.不属于质粒被选为基因运载体的理由是 A、能复制 （ ） B、有多个限制酶切点 C、具有标记基因 D、它是环状DNAD练习第23页，共25页，2022年，5月20日，10点41分，星期四3.有关基因工程的叙述中，错误的是（ ） A、基因工程技术能定向地改造生物