基因工程及其应用-灵芝

谁能告诉我这是what？谁能告诉我这是what？

资料

以往，治疗糖尿病的胰岛素是从动物胰腺中提取的，从100千克猪、牛等动物的胰腺中只能提取3－4克胰岛素，治疗一个患者需宰杀40－50头牛，这种药物的造价就可想而知了。

微生物可以有分泌产物，且微生物繁殖速率快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。基因工程及其应用第1课时基因工程的原理什么是基因工程?

基因工程的原理是什么?本课聚焦:一、基因工程(geneengineering)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。原理操作环境操作水平结果基因重组生物体外DNA分子水平定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。为什么基因工程能够成功呢？

基因拼接的理论基础：规则的双螺旋结构基本单位都是脱氧核苷酸遵循碱基互补配对原则外源基因在受体内表达的理论基础：生物界共用一套遗传密码培育转基因大肠杆菌的简要过程：你认为上述培育转基因大肠杆菌的关键步骤有哪些？普通大肠杆菌(不能分泌胰岛素)人体组织细胞提取胰岛素基因与运载体DNA拼接导入大肠杆菌(含胰岛素基因)转基因大肠杆菌(能分泌胰岛素)实例展示1.ONE胰岛素基因从人体细胞内提取出来2.TWO胰岛素基因与运载体DNA连接3.THREE胰岛素基因导入受体(大肠杆菌)细胞基因的“剪刀”基因的“针线”基因的运载体培育转基因大肠杆菌的关键步骤：1、基因的指“限制性核酸内切酶

”一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定切点切割特点:“”这个特点说明了：酶具有专一性二、基因操作的工具点击播放例：大肠杆菌的一种限制酶(EcoRⅠ)能识别

GAATTC序列，并在G和A之间切开。

被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？思考:这些黏性末端碱基是反向对称重复排列的２、基因的针线──DNA连接酶

连接酶的作用是：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。DNA连接酶的作用过程点击播放3、基因的运输工具——运载体

（1）常用的运载体：质粒、噬菌体和动植物病毒等标记基因，便于进行检测。

质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物中,是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子.

（3）作为运载体必须具备哪些条件？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。①将外源基因转移到受体细胞中去②利用运载体在受体细胞内，对外源基因进行大量复制（2）运载体的作用：从细胞中分离出DNA从大肠杆菌中提取质粒限制酶提取目的基因限制酶目的基因与运载体结合DNA连接酶目的基因导入受体细胞目的基因的表达与检测基因工程操作的基本步骤三、基因工程的操作步骤1.提取目的基因四个基本步骤：2.目的基因与运载体结合3.将目的基因导入受体细胞4.目的基因的检测和鉴定目的基因的提取方法直接分离基因人工合成基因反转录法根据已知的氨基酸序列合成DNA：鸟枪法二、基因工程的操作步骤

用与提取目的基因相同的限制酶切割质粒使之出现一个切口，将目的基因插入切口处，让目的基因的黏性末端与切口上的黏性末端互补配对后，在DNA连接酶的作用下连接形成重组DNA分子。（2）、目的基因与运载体结合（3）、将目的基因导入受体细胞导入扩增常用的受体细胞：菌类和动植物细胞导入方式：主要借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径

1）将细菌用CaCl2处理，以增大细菌细胞壁的通透性。

2）使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。

3）目的基因在受体细胞内，随其繁殖而复制，由于细菌繁殖的速度非常快，在很短的时间内就能获得大量的目的基因。三、基因工程的操作步骤导入过程：运载体为质粒，受体细胞为细菌例：将目的基因导入植物细胞农杆菌转化法特点:能感染双子叶植物和祼子植物,对单子叶植物无感染能力Ti质粒的T—DNA可转移至受体细胞并整合到其染色体上转化过程:Ti质粒目的基因构建表达载体导入植物细胞插入植物细胞染色DNA表达新性状转入农杆菌

大量的受体细胞接受不多的目的基因。处理的受体细胞中真正摄入了目的基因的很少，必须将它从中检测出来。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。淘汰无表达产物的菌落，保留有表达产物的进一步培养、研究。无表达产物无表达产物有表达产物无表达产物三、基因工程的操作步骤步骤四：目的基因的检测和表达检测：通过检测标记基因的有无，来判断目的基因是否导入。表达：通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达。学生活动

请一个同学上台演示基因工程的过程12基因工程的操作工具1.基因的剪刀——限制性酶2.基因的针线——ＤＮＡ连接酶

3.基因的运输工具