基因工程及其应用二

第二节

《基因工程及其应用》第六章《从杂交育种到基因工程》学习目标★了解基因工程的概念★★★理解基因工程的工具、基本操作步骤★了解基因工程的应用情况假定你是一位知名的育种专家，某动物园为了迎合观众猎奇的心理，想请你为他们培育出下面几只“怪物”，请问你准备用什么方法？怪物1“香蕉鱼?”怪物2怪物3这就要用到定向改造生物的新技术

——基因工程传统的育种方法能否实现？

又称基因拼接技术,或重组DNA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，定向的改造生物的遗传性状。基因工程(geneengineering)原理：操作水平：结果：基因重组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。基因工程(geneengineering)能产生人胰岛素的大肠杆菌基因“嫁接”实例展示培育转基因大大肠杆菌的简简要过程：你认为上述培培育转基因大大肠杆菌的关关键步骤有哪哪些？普通大肠杆菌菌(不能分泌胰岛岛素)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)培育转基因大大肠杆菌的关关键步骤：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”基因的运载体如:EcoRI1、该限制酶酶只能识别GAATTC的序列，说说明了限制酶酶具有的特性性是。2、EcoRI限制酶酶识别了GAATTC的的序列后，将将会发生什么么样的变化？？积极思考专一性1.基因的剪刀—限制性核酸内内切酶基因操作(geneengineering)的工具模型构建1CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG练习使用EcoRI剪剪切目的基因因CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG

目的基因黏性末端2.分子针线线—DNA连连接酶(DNAlinking-enzyme)积极思考DNA连接酶酶连接的是两两个脱氧核苷苷酸(deoxyribonucleotide)分子的的什么部位？？基因操作(geneengineering)的工具（1）作用对对象：两个具具有相同粘性性末端的DNA片段。（2）作用位位置：脱氧核核糖与磷酸之之间的缺口（（磷酸二酯键键）。（3）作用结结果：形成重重组DNA。。3、基因的““针线”指——DNA连接酶基因的针线：：DNA连接接酶G

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G用同种限制酶切割目的基因(如如人的胰岛素素基因)怎样样才能导入受受体细胞(如如大肠杆菌细细胞)？3.基因的运运输工具———运载体(carrying)常用的运载体体(carrying)有两类：1）细菌细胞胞质的质粒(plasmid)2）噬菌体(bacteriophages)或某些动植物病毒(virus)基因操作(geneengineering)的工具大肠杆菌的质粒(plasmid)：运载体(carrying)应该具有什么么特点呢?？基因操作(geneengineering)的工具运载体(carrying)1能够在宿主细细胞内复制并稳定保存；；２具有多个限制酶切切点以便与外源基基因相连；３具有标记基因，便于进行筛筛选．基因工程(geneengineering)的“四步步曲”提取目的基因1目的基因与运载体结合2将目的基因导入受体细胞3目的基因的检测和表达412基因工程的操操作工具1.基因的剪剪刀——限制性内切酶酶2.基因的针针线——ＤＮＡ连接酶酶3.基因的运运输工具——运载体基因工程的操操作步骤1.目的基因因的提取2.目的基因因与运载体结合3.目的基因因导入受体细胞4.目的基因因的检测与表达基因工程(geneengineering)的原理小结四、基因工程程的应用（一）、基因因工程与作物物育种1、在农作物物生产方面目的：培育出出高产、稳产产、抗逆性的的优良作物及及新品种。优点：降低生生产成本，减减少农药的使使用对环境的的危害，提高高农作物对不不良环境的适适应能力。转抗寒基因的番茄（一）、基因因工程与作物物育种2、在畜牧养殖殖方面科学家利用基基因工程的方方法培育出了了转基因奶牛牛、超级绵羊羊等多种转基基因动物。生长快、肉质好的转基因鱼(中国)乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)(二）、基因因工程与药物物研制我国生产的部分基因

工程疫苗和药物许多药品的生生产是从生物组织中提取的。受受材料来源限限制产量有限限，其价格往往往十分昂贵贵。微生物生长迅迅速，容易控控制，适于大大规模工业化化生产。若将生物合成相相应药物成分分的基因导入微生物细细胞内，让它它们产生相应应的药物，不不但能解决产产量问题，还还能大大降低低生产成本。。胰岛素从猪、、牛等动物的的胰腺中提取取，100Kg胰腺只能提取取4-5g的胰岛素，其其产量之低和和价格之高可可想而知。将合成的胰岛岛素基因导入入大肠杆菌，，每2000L培养液就能产产生100g胰岛素！使其其价格降低了了30%-50%!优点：能够高高效率地生产产出各种高质质量，低成本本的药品。（三）、环环境保护基因工程做成成的“超级细菌”能吞食和分解解多种污染环环境的物质。。通常一种细菌菌只能分解石石油中的一种种烃类，用基基因工程培育育成功的“超超级细菌”却却能分解石油油中的多种烃烃类化合物。。有的还能吞吞食转化汞、、镉等重金属属，分解DDT等毒害物物质。1998年，，英国一位生生物学家在电电视节目中宣宣布：老鼠食食用了转基因因马铃薯后，，肾、脾和消消化道都出现现了损伤，体体重和器官重重量减轻，免免疫系统遭到到破坏。五、转基因生生物和食品的的安全？阅读课本Ｐ１０５讨论：转基因因食品安全吗吗？小结：五种育育种方式的比比较⒈要使目的基基因与对应的的载体重组，，所需的工具具酶是①限制酶②②连接酶③③解旋酶④④还原酶ＡＡ．．①②Ｂ．．③④Ｃ．．①④Ｄ．．②③2.下列关于于基因工程的的叙述中,正正确的是:A.限制酶只只用于提取目目的基因B.细菌体内内的环状DNA均可作运运载体

C.DNA连接接酶可用于目目的基因和运运载体的连接接

D.重组组DNA分子子一旦进入受受体细胞,基基因工程则完完成.3.以下说法法正确的是:A.目的基因因是指重组DNAB.一种限制制酶只能识别别一种特定的的核苷酸序列列

C.DNA重组所用用的工具酶是是限制酶、连连接酶和运载载体

D.只只要受体细胞胞中含有目的的基因，目的的基因就一定定能够成成功表表达ACB小试身身手4.基基因工工程技技术在在培育育抗旱旱植物物用于于发展展沙漠漠农业业和改改造沙沙漠方方面显显示了了良好好的前前景,荷兰兰一家家公司司将大大肠杆杆菌中中的海海藻糖糖合成成酶基基因导导入植植物(如甜甜菜、、马铃铃薯等等)中中并获获得有有效表表达，，使““工程程植物物”增增强了了耐旱旱性、、耐寒寒性的的基本本操作作步骤骤是：：①②②③④④（2））基因因表达达的含含义是是：（3））写出出酶基基因工工程在在植物物体内内的表表达过过程：：（4））基因因工程程操作作中的的工具具是：：海藻糖糖合成成酶基基因的的获取取目的基基因与与运载载体结结合将目的的基因因导入入受体体细胞胞目的基基因的的表达达和检检测基因通过转录、翻译合成蛋蛋白质质，体体现出出相应应的性性状酶基因mRNA海藻糖合成酶转录翻译5、基基因工工程应应用的的原理理是()Ａ．染染色体体变异异ＢＢ．．基因因突变变Ｃ．基基因重重组ＤＤ．细细胞的的全能能性练一练练7、下下列哪哪项不不是基基因工工程中中经常常使用用的运运载体体（））Ａ．细细菌质质粒ＢＢ．．噬菌菌体Ｃ．动动植物物病毒毒ＤＤ．