基因工程及其應用(完美版)

第2節(jié)基因工程及其應用能發(fā)光的水母請您欣賞能否能否讓熱帶魚也能發(fā)光?設想不能發(fā)光的熱帶斑馬魚請您欣賞超級小鼠與超級魚能產生人胰島素的大腸桿菌請您欣賞基因“嫁接”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”。

通過對“安迪”的研究我們可以簡單地引進如老年性癡呆病的基因、帕金森病基因等，加快針對這類疾病疫苗的開發(fā)研究?；蚬こ淌裁唇谢蚬こ?基因工程的基本操作步驟有哪些?歸納出科學家實施基因工程的總體思路閱讀教材P102，解決以下問題：能力體現(xiàn)又稱基因拼接技術,或重組DNA技術。通俗的說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細胞里，定向的改造生物的遺傳性狀。

基因工程(geneengineering)原理：操作水平：結果：基因重組DNA分子水平定向地改造生物的遺傳性狀，獲得人類所需要的品種。

基因工程(geneengineering)培育轉基因大腸桿菌的簡要過程：你認為上述培育轉基因大腸桿菌的關鍵步驟有哪些？普通大腸桿菌(不能分泌胰島素)人體組織細胞提取胰島素基因與運載體DNA拼接導入大腸桿菌(含胰島素基因)轉基因大腸桿菌(能分泌胰島素)實例展示培育轉基因大腸桿菌的關鍵步驟：1.ONE胰島素基因從人體細胞內提取出來2.TWO胰島素基因與運載體DNA連接3.THREE胰島素基因導入受體(大腸桿菌)細胞基因的“剪刀”基因的“針線”基因的運載體如:EcoRI1、該限制酶只能識別GAATTC的序列，說明了限制酶具有的特性是

。2、EcoRI限制酶識別了GAATTC的序列后，將會發(fā)生什么樣的變化？積極思考專一性1.基因的剪刀—限制性核酸內切酶基因操作(geneengineering)的工具模型構建1CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG練習使用EcoRI剪切目的基因CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG

目的基因黏性末端

被同一種限制酶切斷的幾個DNA是否具有相同的黏性末端？思考: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脫氧核苷酸(deoxyribonucleotide)分子的什么部位？基因操作(geneengineering)的工具（1）作用對象：兩個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）作用結果：形成重組DNA。3、基因的“針線”指

——DNA連接酶基因的針線：DNA連接酶

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G用同種限制酶切割目的基因(如人的胰島素基因)怎樣才能導入受體細胞(如大腸桿菌細胞)？3.基因的運輸工具——運載體(carrying)常用的運載體(carrying)有兩類：1）細菌細胞質的質粒(plasmid)2）噬菌體(bacteriophages)

或某些動植物病毒(virus)基因操作(geneengineering)的工具大腸桿菌的質粒

(plasmid)：運載體(carrying)應該具有什么特點呢?？基因操作(geneengineering)的工具運載體需具備的特點：1能夠在宿主細胞內復制并穩(wěn)定保存；２具有多個限制酶切點以便與外源基因相連；３具有標記基因，便于進行篩選．基因工程(geneengineering)的“四步曲”提取目的基因1目的基因與運載體結合2將目的基因導入受體細胞3目的基因的檢測和表達4目前被較廣泛提取使用的目的基因有：蘇云金桿菌抗蟲基因、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

的細胞內提取出來。供體生物細胞取出DNA用限制酶剪去多余部分目的基因限制酶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——鳥槍法將供體生物的DNA用限制酶切割為許多片段，再用運載體將這些片段都運載到受體生物的不同細胞中去。只要有一個細胞獲得了需要的目的基因并得以表達，基因工程就算成功了。

該法最大的缺點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移到原核生物中去。⑵人工合成基因法DNA合成儀有兩種方法：

①逆轉錄法：以信使RNA為模板，在逆轉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的基因。2、目的基因與運載體結合用與提取目的基因相同的限制酶切割質粒使之出現(xiàn)一個切口，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配對后，在連拉酶的作用下連接形成重組DNA分子。3、將目的基因導入受

體細胞并使之擴增導入擴增要讓目的基因表達，必須將它導入受體細胞并進行擴增。

為獲得目的基因的表達產物時，通常以大腸桿菌等無害易得的細菌為受體。為改進某種生物時，將欲改進的生物細胞為受體。4、目的基因的檢測和表達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胞來接受不多的目的基因。這樣，處理的受體細胞中真正攝入了目的基因的很少，必須將它從中檢測出來。無表達產物無表達產物有表達產物無表達產物

細菌的檢測，將每個受體細胞單獨培養(yǎng)形成菌落，檢測菌落中是否有目的基因的表達產物。淘汰無表達產物的菌落，保留有表達產物的進一步培養(yǎng)、研究。

多細胞生物的檢測，將每個受體細胞單獨培養(yǎng)并誘導發(fā)育成完整個體，檢測這些個體是否攝入目的基因，攝入的基因是否表達（是否表現(xiàn)出相應的性狀）。淘汰無變化的個體，保留有相應變化的個體進一步培養(yǎng)、研究。例：用棉鈴飼喂棉鈴蟲，如蟲吃后不出現(xiàn)中毒癥狀，說明未攝入目的基因或攝入目的基因未表達。如蟲吃后中毒死亡，則說明攝入了抗蟲基因并得到表達。12基因工程的操作工具1.基因的剪刀——限制性內切酶2.基因的針線——ＤＮＡ連接酶

3.基因的運輸工具——運載體

基因工程的操作步驟1.目的基因的提取2.目的基因與運載體結合3.目的基因導入受體細胞4.目的基因的檢測與表達基因工程(geneengineering)的原理小結⒈要使目的基因與對應的載體重組，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.細菌體內