广东省惠东县平海中学生物(人教版)必修二：6.2 基因工程及其应用

基因工程及其应用能发光的水母请您欣赏能否让热带鱼也能发光?设想不能发光的热带斑马鱼能发荧光的热带斑马鱼蓝色妖姬基因重组生物体外基因/DNA分子水平剪切→拼接→导入→表达人类需要的基因产物一、基因工程的概念：

又称基因拼接技术或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。蓝色妖姬的产生蓝色素基因三色紫罗兰玫瑰导入知新目的基因受体细胞提供的材料：1、一段含有三色紫罗兰蓝色素基因的DNA片段2、受体细胞-----玫瑰体细胞要实现三色紫罗兰的蓝色素基因在玫瑰体细胞内表达从而获得相应性状，我们该怎么做呢？结合资料，大胆尝试基因工程培育蓝色妖姬的关键步骤：关键步骤一：在体外对含有三色紫罗兰蓝色素基因的DNA分子进行切割关键步骤二：三色紫罗兰蓝色素基因与质粒连接关键步骤三：三色紫罗兰蓝色素基因导入受体(玫瑰）细胞基因的剪刀——限制酶基因的针线——DNA连接酶基因的运载工具—载体动手试试吧提供的物品：剪刀、针线、载体--环状DNA、一种含有目的基因的DNA片段、另一种生物体的体细胞。提示：剪刀、针线无情，请小心。二、基因操作的工具1.基因的“剪刀”──限制性核酸内切酶（限制酶）

一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。专一性：目前已发现的限制酶有200多种。如:EcoRI限制酶并裂解磷酸二酯键，产生两个黏性末端。黏性末端限制酶(EcoRⅠ)：识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。EcoRⅠ模型构建CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG练习使用EcoRI剪切目的基因CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG

目的基因黏性末端

被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？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。2、基因的“针线”——DNA连接酶作用：连接的部位：作用过程：磷酸二酯键二、基因操作的工具用DNA连接酶连接G

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G用同种限制酶切割1（2006.台州质检）下列是由限制酶切割形成的DNA片段，能用相应DNA连接酶将它们恢复连接的组合是①…CTGCA…G②…G…CTTAA③G…ACGTC…④AATTC…G…A.①③；②④B.①②；③④

C.①④；②③D.以上都不对随学随练：将外源基因送入受体细胞。3、基因的运载工具--运载体二、基因操作的工具作用：种类：A具有多个限制酶切点。B能在宿主细胞内复制并稳定地保存。C具有某些标记基因。D对宿主细胞无毒害作用。质粒、噬菌体和动植物病毒。作为运载体要具备的条件：1、请从结构分析，为什么不同生物的DNA能够重组？学习探究2、要实现目的基因与载体的连接则在对其切割时应如何选用限制酶？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表达与检测三、基因工程的基本步骤四部曲：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4三、基因工程的基本步骤小结2、重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体。（）3、限制酶的切口一定是GAATTC碱基序列。（）4、一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列。（）××√随学随练：1、基因工程与作物育种

转基因抗虫棉花转入苏云金杆菌的一个抗虫基因，是中国目前最主要的转基因作物

抗虫原理？三、基因工程的应用转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转鱼抗寒基因的番茄转基因耐贮藏番茄（左）和普通番茄（右）不会引起过敏的转基因大豆转基因植物：1）高产、优质的农作物；2）抗逆性品种：抗盐碱、抗寒、抗干旱3）提高农作物的营养价值。生长快、肉质好的转基因鱼(中国)1提高动物生长速度转基因动物：中国农业大学获得的转基因克隆奶牛2改善畜产品的品质3转基因动物作器官移植的供体

导入人基因具特殊用途的猪和小鼠“超级动物”2、基因工程与药物研制我国生产的部分基因

工程疫苗和药物

微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产,若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内。优点：产量高、成本低

胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。

将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！使其价格降低了30%-50%!

干扰素是病毒侵入细胞后产生的一种糖蛋白。它几乎能抵抗所有病毒引起的感染，是一种抗病毒的特效药。此外还对治疗某些癌症和白血病也有一定疗效。传统生产方法是从人血液中的