第六章 第2节基因工程及其应用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第6章 从杂交育种到基因工程,第2节 基因工程及其应用,1,引言：,基因工程,：,又叫做,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,。,以下是几种有关设想仅供参考：,返回,2,基因,“,嫁接,”,3,1、什么叫基因工程?,2、基因工程的基本操作步骤有哪些?,3、实施基因工程需要哪些工具？它们分别是些什么？,阅读教材 P,102,-103,，解决以下问题：,能力体现,4、基因工程中工具酶分别作用于什么键？都具有什么特点？,5、基因工程中运输工具是什么？分布在什么地方？都具有什么特点？,4,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:,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。,5,6,基因工程的,“,四步曲,”,:,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,4,7,培育转基因大肠杆菌的简要过程：,普通大肠杆菌,(,不能分泌胰岛素,),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,),实例展示,上述过程关键步骤有哪些？,8,培育转基因大肠杆菌的关键步骤：,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,9,如:EcoRI,1、该限制酶只能识别GAATTC的序列，说明了限制酶具有的特性是,。,2、 EcoRI限制酶识别了GAATTC的序列后，将会发生什么样的变化？,积极思考,专一性,1.基因的,剪刀,限制性内切酶,基因操作的工具:,10,G,C,T T,A A,A A,T T,C,G,G,C,T T,A A,A A,T T,C,G,G,C,T T,A A,A A,T T,C,G,用同种限制酶切割,G,A A,T T,C,C,T T,A A,G,G,A A,T T,C,C,T T,A A,G,DNA连接酶,11,模型构建1,CTTCATG AATTCCCTAA,GAAGTACTTAA GGGATT,GGCATCTTAA,AATTCCGTAG,练习使用EcoRI 剪切目的基因,CTTCATG AATTCCCTAA,GAAGTACTTAA GGGATT,GGCATCTTAA,AATTCCGTAG,目的基因,黏性末端,12,2.分子针线DNA连接酶,积极思考,DNA连接酶连接的是两个脱氧核苷酸分子的什么部位？,基因操作的工具:,磷酸二酯键,13,模型构建2,使用DNA连接酶制作重组DNA分子,甲片段,CTTCATG AATTCCCTAA,GAAGTACTTAA GGGATT,乙片段,GGCATCTTAA,AATTCCGTAG,重组DNA分子,GGCATCTTAA,AATTCCGTAG,14,1.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（ ）,CTGCA,G,G,CTTAA,G,ACGTC,AATTC,G,A.,；,B.,；,C.,；,D.以上都不对,A,2.DNA连接酶的作用是,（ ）,A.子链和母链之间形成氢键 B.黏性末端之间形成氢键 C.两个DNA末端间的缝隙连接 D.A、B、C都对,C,15,目的基因(如人的胰岛素基因)怎样才能导入受体细胞(如大肠杆菌细胞)？,3.基因的运输工具,运载体,常用的运载体有两类：,1）细菌细胞质的,质粒,2）,噬菌体,或某些,动植物病毒,基因操作的工具:,16,大肠杆菌的,质粒,：,运载体(,carrying),应该具有什么特点呢?,基因操作的工具,运载体,1,能够在宿主细胞内,复制,并稳定保存；,具有,多个限制酶切点,以便与外源基因相连；,具有,标记基因,，便于进行筛选,17,1,2,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,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,表达,基因工程的原理,小结,18,四、基因工程的应用,一、基因工程与作物育种,19,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),转鱼抗寒基因的番茄,获得高产、稳产和具有优良品质的农作物和具有抗逆性的作物新品种。,20,基因工程,：,又叫做,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,。,以下是几种有关设想仅供参考：,返回,21,2、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,许多药品的生产是从,生物组织,中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。,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，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。,22,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%!,23,3、环境保护,基因工程做成的,“,超级细菌,”,能吞食和分解多种污染环境的物质。,通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的,“,超级细菌,”,却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质。,24,转基因食品,安全吗,?,25,2.基因工程的正确操作步骤是,（ ）,要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是( ),限制酶连接酶解旋酶还原酶,A,小试身手:,C,使目的基因与运载体结合,将目的基因导入受体细胞,检测目的基因的表达是否符合特定性状要求,提取目的基因, ,B., ,C. , D. ,26,3.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.,4.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,C,B,27,b,a,5.(多选题)如图,下列有关酶功能的叙述中,正确的是（ ）,A.切断a处的酶为限制性内切酶 B.连接a处的酶为DNA连接酶 C.切断b处的酶为解旋酶 D.连接b处的酶为RNA聚合酶,ABC,28,