基因工程及其應(yīng)用完美

（優(yōu)選）基因工程及其應(yīng)用完美本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第1頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分能發(fā)光的水母請(qǐng)您欣賞能否能否讓熱帶魚(yú)也能發(fā)光?設(shè)想不能發(fā)光的熱帶斑馬魚(yú)本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第2頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分請(qǐng)您欣賞超級(jí)小鼠與超級(jí)魚(yú)本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第3頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分能產(chǎn)生人胰島素的大腸桿菌請(qǐng)您欣賞基因“嫁接”本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第4頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分在猴子的未受精卵中加入附加基因，并利用它成功培育出健康活潑的小猴“安迪”。

通過(guò)對(duì)“安迪”的研究我們可以簡(jiǎn)單地引進(jìn)如老年性癡呆病的基因、帕金森病基因等，加快針對(duì)這類(lèi)疾病疫苗的開(kāi)發(fā)研究。基因工程本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第5頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分什么叫基因工程?基因工程的基本操作步驟有哪些?歸納出科學(xué)家實(shí)施基因工程的總體思路閱讀教材P102，解決以下問(wèn)題：能力體現(xiàn)本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第6頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分又稱(chēng)基因拼接技術(shù),或重組DNA技術(shù)。通俗的說(shuō)，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來(lái)，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向的改造生物的遺傳性狀。基因工程(geneengineering)本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第7頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分原理：操作水平：結(jié)果：基因重組DNA分子水平定向地改造生物的遺傳性狀，獲得人類(lèi)所需要的品種?；蚬こ?geneengineering)本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第8頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分培育轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的簡(jiǎn)要過(guò)程：你認(rèn)為上述培育轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的關(guān)鍵步驟有哪些？普通大腸桿菌(不能分泌胰島素)人體組織細(xì)胞提取胰島素基因與運(yùn)載體DNA拼接導(dǎo)入大腸桿菌(含胰島素基因)轉(zhuǎn)基因大腸桿菌(能分泌胰島素)實(shí)例展示本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第9頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分培育轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的關(guān)鍵步驟：1.ONE胰島素基因從人體細(xì)胞內(nèi)提取出來(lái)2.TWO胰島素基因與運(yùn)載體DNA連接3.THREE胰島素基因?qū)胧荏w(大腸桿菌)細(xì)胞基因的“剪刀”基因的“針線”基因的運(yùn)載體本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第10頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分如:EcoRI1、該限制酶只能識(shí)別GAATTC的序列，說(shuō)明了限制酶具有的特性是

。2、EcoRI限制酶識(shí)別了GAATTC的序列后，將會(huì)發(fā)生什么樣的變化？積極思考專(zhuān)一性1.基因的剪刀—限制性核酸內(nèi)切酶基因操作(geneengineering)的工具本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第11頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分模型構(gòu)建1CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG練習(xí)使用EcoRI剪切目的基因CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG

目的基因黏性末端本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第12頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分

被同一種限制酶切斷的幾個(gè)DNA是否具有相同的黏性末端？思考:本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第13頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分2.分子針線—DNA連接酶(DNAlinking-enzyme)積極思考DNA連接酶連接的是兩個(gè)脫氧核苷酸(deoxyribonucleotide)分子的什么部位？基因操作(geneengineering)的工具本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第14頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分（1）作用對(duì)象：兩個(gè)具有相同粘性末端的DNA片段。（2）作用位置：脫氧核糖與磷酸之間的缺口（磷酸二酯鍵）。（3）作用結(jié)果：形成重組DNA。3、基因的“針線”指

——DNA連接酶本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第15頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分基因的針線：DNA連接酶

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G用同種限制酶切割本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第16頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分目的基因(如人的胰島素基因)怎樣才能導(dǎo)入受體細(xì)胞(如大腸桿菌細(xì)胞)？3.基因的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體(carrying)常用的運(yùn)載體(carrying)有兩類(lèi)：1）細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)的質(zhì)粒(plasmid)2）噬菌體(bacteriophages)

或某些動(dòng)植物病毒(virus)基因操作(geneengineering)的工具本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第17頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分大腸桿菌的質(zhì)粒(plasmid)：運(yùn)載體(carrying)應(yīng)該具有什么特點(diǎn)呢?基因操作(geneengineering)的工具本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第18頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分運(yùn)載體需具備的特點(diǎn)：1能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定保存；２具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)以便與外源基因相連；３具有標(biāo)記基因，便于進(jìn)行篩選．本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第19頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第20頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分基因工程(geneengineering)的“四步曲”提取目的基因1目的基因與運(yùn)載體結(jié)合2將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞3目的基因的檢測(cè)和表達(dá)4本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第21頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分目前被較廣泛提取使用的目的基因有：蘇云金桿菌抗蟲(chóng)基因、人胰島素基因、人干擾素基因、種子貯藏蛋白基因、植物抗病基因等。二、基因操作的基本步驟１、提取目的基因——將

需要的基因從供體生物

的細(xì)胞內(nèi)提取出來(lái)。供體生物細(xì)胞取出DNA用限制酶剪去多余部分目的基因限制酶本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第22頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分提取目的基因的方法用限制酶切斷成許多片段⑴直接分離基因——鳥(niǎo)槍法將供體生物的DNA用限制酶切割為許多片段，再用運(yùn)載體將這些片段都運(yùn)載到受體生物的不同細(xì)胞中去。只要有一個(gè)細(xì)胞獲得了需要的目的基因并得以表達(dá)，基因工程就算成功了。

該法最大的缺點(diǎn)是帶有很大的盲目性，工作量大，成功率低。且不能將真核生物的基因轉(zhuǎn)移到原核生物中去。本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第23頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分⑵人工合成基因法DNA合成儀有兩種方法：

①逆轉(zhuǎn)錄法：以信使RNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下將脫氧核苷酸合成合成DNA(基因)。

②直接合成法：根據(jù)蛋白質(zhì)的氨基酸順序推算出信使RNA核苷酸順序，再據(jù)此推算出基因DNA的脫氧核苷酸順序。用游離脫氧核苷酸直接合成相應(yīng)的基因。本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第24頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分2、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合用與提取目的基因相同的限制酶切割質(zhì)粒使之出現(xiàn)一個(gè)切口，將目的基因插入切口處，讓目的基因的黏性末端與切口上的黏性末端互補(bǔ)配對(duì)后，在連拉酶的作用下連接形成重組DNA分子。本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第25頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分3、將目的基因?qū)胧?/p>

體細(xì)胞并使之?dāng)U增導(dǎo)入擴(kuò)增要讓目的基因表達(dá)，必須將它導(dǎo)入受體細(xì)胞并進(jìn)行擴(kuò)增。

為獲得目的基因的表達(dá)產(chǎn)物時(shí)，通常以大腸桿菌等無(wú)害易得的細(xì)菌為受體。為改進(jìn)某種生物時(shí)，將欲改進(jìn)的生物細(xì)胞為受體。本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第26頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分4、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)前三步的處理十分繁鎖，為保證目的基因得到有效利用，通常用大量的受體細(xì)胞來(lái)接受不多的目的基因。這樣，處理的受體細(xì)胞中真正攝入了目的基因的很少，必須將它從中檢測(cè)出來(lái)。無(wú)表達(dá)產(chǎn)物無(wú)表達(dá)產(chǎn)物有表達(dá)產(chǎn)物無(wú)表達(dá)產(chǎn)物

細(xì)菌的檢測(cè)，將每個(gè)受體細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)形成菌落，檢測(cè)菌落中是否有目的基因的表達(dá)產(chǎn)物。淘汰無(wú)表達(dá)產(chǎn)物的菌落，保留有表達(dá)產(chǎn)物的進(jìn)一步培養(yǎng)、研究。本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第27頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分

多細(xì)胞生物的檢測(cè)，將每個(gè)受體細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)并誘導(dǎo)發(fā)育成完整個(gè)體，檢測(cè)這些個(gè)體是否攝入目的基因，攝入的基因是否表達(dá)（是否表現(xiàn)出相應(yīng)的性狀）。淘汰無(wú)變化的個(gè)體，保留有相應(yīng)變化的個(gè)體進(jìn)一步培養(yǎng)、研究。例：用棉鈴飼喂棉鈴蟲(chóng)，如蟲(chóng)吃后不出現(xiàn)中毒癥狀，說(shuō)明未攝入目的基因或攝入目的基因未表達(dá)。如蟲(chóng)吃后中毒死亡，則說(shuō)明攝入了抗蟲(chóng)基因并得到表達(dá)。本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第28頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分12基因工程的操作工具1.基因的剪刀——限制性內(nèi)切酶2.基因的針線——ＤＮＡ連接酶

3.基因的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體

基因工程的操作步驟1.目的基因的提取2.目的基因與運(yùn)載體結(jié)合3.目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞4.目的基因的檢測(cè)與表達(dá)基因工程(geneengineering)的原理小結(jié)本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第29頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分⒈要使目的基因與對(duì)應(yīng)的載體重組，所需的工具酶是①限制酶②連接酶③解旋酶④還原酶

Ａ．①②Ｂ．③④Ｃ．①④Ｄ．②2.下列關(guān)于基因工程的敘述中,正確的是:A.限制酶只用于提取目的基因

B.細(xì)菌體內(nèi)的環(huán)狀DNA均可作運(yùn)載體

C.DNA連接酶可用于目的基因和運(yùn)載體的連接

D.重組DNA分子一旦進(jìn)入受體細(xì)胞,基因工程則完成.AC小試身手本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第30頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分3.以下說(shuō)法正確的是:A.目的基因是指重組DNA

B.一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列

C.DNA重組所用的工具酶是限制酶、連接酶和運(yùn)載體

D.只要受體細(xì)胞中含有目的基因，目的基因就一定能夠成功表達(dá)B本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第31頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分4.基因工程的正確操作步驟是（）

①使目的基因與運(yùn)載體結(jié)合

②將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

③檢測(cè)目的基因的表達(dá)是否符合特定性狀要求

④提取目的基因Ａ．③②④①Ｂ．②④①③

Ｃ．④①②③Ｄ．③④①②積極思維:本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第32頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分4.基因工程技術(shù)在培育抗旱植物用于發(fā)展沙漠農(nóng)業(yè)和改造沙漠方面顯示了良好的前景,荷蘭一家公司將大腸桿菌中的海藻糖合成酶基因?qū)胫参?如甜菜、馬鈴薯等)中并獲得有效表達(dá)，使“工程植物”增強(qiáng)了耐旱性、耐寒性的基本操作步驟是：①②③④（2）基因表達(dá)的含義是：

（3）寫(xiě)出酶基因工程在植物體內(nèi)的表達(dá)過(guò)程：

（4）基因工程操作中的工具是：

海藻糖合成酶基因的獲取目的基因與運(yùn)載體結(jié)合將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的表達(dá)和檢測(cè)基因通過(guò)轉(zhuǎn)錄、翻譯合成蛋白質(zhì)，體現(xiàn)出相應(yīng)的性狀酶基因mRNA海藻糖合成酶轉(zhuǎn)錄翻譯本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第33頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分5、基因工程應(yīng)用的原理是()

Ａ．染色體變異Ｂ．基因突變Ｃ．基因重組Ｄ．細(xì)胞的全能性練一練7、下列哪項(xiàng)不是基因工程中經(jīng)常使用的運(yùn)載體（）Ａ．細(xì)菌質(zhì)粒Ｂ．噬菌體Ｃ．動(dòng)植物病毒Ｄ．細(xì)菌擬核

DNA

CD6、下列的科學(xué)技術(shù)成果與所運(yùn)用的科學(xué)原理有錯(cuò)誤的是（）

A．抗蟲(chóng)棉——基因工程B．無(wú)籽西瓜——單倍體育種C．“黑農(nóng)五號(hào)”大豆品種——基因突變 D．生產(chǎn)啤酒——無(wú)氧呼吸B本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第34頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分四、基因工程的應(yīng)用（一）、基因工程與作物育種1、在農(nóng)作物生產(chǎn)方面目的：培育出高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、抗逆性的優(yōu)良作物及新品種。優(yōu)點(diǎn)：降低生產(chǎn)成本，減少農(nóng)藥的使用對(duì)環(huán)境的危害，提高農(nóng)作物對(duì)不良環(huán)境的適應(yīng)能力。本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第35頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚(yú)抗寒基因的番茄轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的馬鈴薯不會(huì)引起過(guò)敏的轉(zhuǎn)基因大豆本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第36頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分（一）、基因工程與作物育種2、在畜牧養(yǎng)殖方面科學(xué)家利用基因工程的方法培育出了轉(zhuǎn)基因奶牛、超級(jí)綿羊等多種轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。生長(zhǎng)快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(yú)(中國(guó))乳汁中含有人生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第37頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分導(dǎo)入貯藏蛋白基因的超級(jí)羊和超級(jí)小鼠導(dǎo)入人基因具特殊用途的豬和小鼠超級(jí)動(dòng)物特殊動(dòng)物本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第38頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分(二）、基因工程與藥物研制我國(guó)生產(chǎn)的部分基因

工程疫苗和藥物許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取的。受材料來(lái)源限制產(chǎn)量有限，其價(jià)格往往十分昂貴。微生物生長(zhǎng)迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。若將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞內(nèi)，讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物，不但能解決產(chǎn)量問(wèn)題，還能大大降低生產(chǎn)成本。本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第39頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分胰島素從豬、牛等動(dòng)物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價(jià)格之高可想而知。將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素！使其價(jià)格降低了30%-50%!優(yōu)點(diǎn)：能夠高效率地生產(chǎn)出各種高質(zhì)量，低成本的藥品。本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第40頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分（三）、環(huán)境保護(hù)

基因工程做成的“超級(jí)細(xì)菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。通常一種細(xì)菌只能分解石油中的一種烴類(lèi)，用基因工程培育成功的“超級(jí)細(xì)菌”卻能分解石油中的多種烴類(lèi)化合物。有的還能吞食轉(zhuǎn)化汞、鎘等重金屬，分解DDT等毒害物質(zhì)。本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第41頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分

1998年，英國(guó)一位生物學(xué)家在電視節(jié)目中宣布：老鼠食用了轉(zhuǎn)基因馬鈴薯后，腎、脾和消化道都出現(xiàn)了損傷，體重和器官重量減輕，免疫系統(tǒng)遭到破壞。五、轉(zhuǎn)基因生物和食品的安全本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第42頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分

轉(zhuǎn)基因食品

安全嗎?本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第43頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分課堂小結(jié)：基因的“剪刀”——限制性核酸內(nèi)切酶基因的“針線”——DNA連接酶基因的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體（質(zhì)粒）1.基因工程的概念2.基因工程操作的基本工具3.基因操作的基本步驟目的基因提取目的基因與運(yùn)載體結(jié)合目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)與鑒定本文檔共50頁(yè)；當(dāng)前第44頁(yè)；編輯于星期二\12點(diǎn)24分雜交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種基因工程處理雜交