第6章第2节基因工程及应用

红色荧光蛋白红色荧光蛋白基因基因表达基因工程及其应用第2节基因工程：即

。

通俗的说，就是按照

，把一种生物的某种

提取出来，加以

，然后放到另一种生物的细胞里，

地改造生物的

。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。基因拼接技术或DNA重组技术定向遗传性状一、基因工程概念“剪刀”“运载体”“针线”DNA人们的意愿基因修饰改造能识别特定的核苷酸序列，并能在特定位点上切割DNA二、基因工程的操作工具指“限制性核酸内切酶

”(限制酶)主要存在于微生物专一性已发现4000多种种类:来源:特点:作用于：磷酸二酯键1、基因的“剪刀”BamHIGGATCCCCTAGGEcoRIGAATTCCTTAAGAAGCTTTTCGAAHindIIINotISacIGAGCTCCTCGAGSalIGTCGACCAGCTGXbaITCTAGAAGATCTApaIGGGCCCCCCGGGSmaIAluIAGCTTCGACCCGGGGGGCCC^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^限制酶名称限制酶名称识别序列识别序列GCGGCCGCCGCCGGCGCTTCATGAATTCCCTAA

GAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG练习使用EcoRI剪切目的基因CTTCATGAATTCCCTAA

GAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG

目的基因黏性末端磷酸二酯键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:形成的黏性末端不同不同的限制酶呢？具有2、基因的“针线”指“DNA连接酶”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

作用：形成：磷酸二酯键磷酸二酯键使用DNA连接酶制作重组DNA分子甲片段CTTCATGAATTCCCTAA

GAAGTACTTAAGGGATT乙片段GGCATCTTAAAATTCCGTAG

重组DNA分子GGCATCTTAAAATTCCGTAG3、基因的“运载体”（2）种类：质粒、噬菌体和动、植物病毒等（1）作用：将

送入受体细胞外源基因存在于许多______以及______等生物中，是拟核或细胞核外能够

的_____________。质粒：细菌自主复制环状DNA分子酵母菌（3）条件：1、具有一个或多个限制酶切位点，便于与外源基因连接2、在细胞内能自主复制且稳定保存3、具有标记基因便于筛选重组质粒DNA连接酶……CTTAAGCTTAAGCTTAAGCTTAAG目的基因相同的限制酶从细胞中分离出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检测与鉴定三、基因工程的操作步骤提取目的基因1直接分离基因人工合成基因方法目的基因与运载体结合2实际上是不同来源的基因重组的过程。将目的基因导入受体细胞3受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞

原理：借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。目的基因的检测与鉴定4？如何让大肠杆菌生产人胰岛素？①②③④⑤⑥1.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.2.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小试身手四、基因工程的应用1、基因工程在农业上的应用提取苏云金杆菌的毒蛋白基因与质粒连接重组质粒导入棉花植株体内目的基因在棉花植株内表达四、基因工程的应用1、基因工程在农业上的应用转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转鱼抗寒基因的番茄不会引起过敏的转基因大豆2、基因工程在畜牧业上的应用生长快、耐不良环境、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)导入人基因具特殊用途的猪和小鼠乳汁中分泌人凝血因子IX的转基因山羊3、基因工程在药物研制的应用胰岛素——治疗糖尿病的特效药干扰素——抗病毒的特效药方法特点胰岛素干扰素传统方法直接从生物体的组织、细胞或血液中提取产量低价格昂贵4~5g/100kg胰腺1mg/300L血液基因工程“工程菌”发酵工业化生产高质量低成本100g/2000L大肠杆菌培养液20~40mg/1kg细菌培养物人造血液及其生产我国生产的部分基因

工程疫苗和药物白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、人造血液代用品疫苗：乙肝、狂犬病、百日咳、霍乱、伤寒、疟疾基因工程药品4、基因工程在环境保护中的应用利用基因工程培育的“指示生物”能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。5、基因工程的其他应用12基因工程的操作工具1.基因的剪刀

——限制性内切酶2.基因的针线

——ＤＮＡ连接酶

3.基因的运输工具

——运载体

基因工程的操作步骤1.目的基因的提取2.目的基因与运载体结合3.目的基因导入受体细胞4.目的基因的检测与鉴定基因工程(geneengineering)的原理小结

1.基因工程的正确操作步骤是:①使目的基因与运载体结合②将目的基因导入受体细胞③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求④提取目的基因③②④①B.②④①

③C.④①

②③D.③④①

②小试身手ba2.(双选)如图,下列有关酶功能的叙述中,正确的是A.切断a处的酶为限制酶B.连接a处的酶为RNA聚合酶C.切断b处的酶为解旋酶D.连接b处的酶为DNA连接酶3.(双选)科学家运用基因工程技术,让羊合成并分泌抗体,相关叙述中错误的是A.该技术导致生物定向变异

B.DNA连接酶把目的基因与运载体黏性末端碱基对连接起来

C.蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供材料

D.该技术的原理是碱基对发生了替换4.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