江苏省邳州市第二中学高中生物一轮总复习 基因工程课件 新人教版

基因工程基因工程一、基因工程的基本内容一、基因工程的基本内容（一）基因工程概念（一）基因工程概念 基因工程又叫做基因拼接技术或基因工程又叫做基因拼接技术或DNADNA重组重组技术。这种技术是在生物体外，通过对技术。这种技术是在生物体外，通过对DNADNA分分子进行人工子进行人工“剪切剪切”和和“拼接拼接”，对生物的基，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。产生出人类所需要的基因产物。（二）基因操作的工具（二）基因操作的工具1 1、基因工程培养抗虫棉的简要过程、基因工程培养抗虫棉的简要过程苏云金芽孢杆苏云金芽孢杆菌菌提取提取抗虫基抗虫基因因棉的细棉的细胞胞“放入放入”与棉与棉DNADNA结合结合发挥作发挥作用用u 操作水平:DNA分子水平u基本过程：剪切拼接导入表达u结 果：产生人类需要的基因产物2 2、基因工程的工具、基因工程的工具(1) 基因的剪刀 限制性内切酶 限制酶主要存在于微生物中，一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定切点上切割DNA分子。G GA AA A T TT T C CG GC C T TT T A AA A（黏性末端）（黏性末端）（黏性末端）（黏性末端）(2) 基因的针线 DNA连接酶G GA AA A T TT T C CG GC C T TT T A AA A(3) 基因的运输工具 运载体 作用：作用：将目的基因送入受体细胞。 运载体具备的条件：运载体具备的条件：能在宿主细胞中复制并稳定地保 存；具有多个酶切点以便与外源基因连接；具有某些 标记基因，便于进行筛选。 常用的运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体和动植物病毒（三）基因操作的基本步（三）基因操作的基本步骤骤提取目的基因目的基因与运载体结合目的基因导入受体细胞目的基因表达分离出质粒并用限制酶进行切割1 1、提取目的基因、提取目的基因（1）从供体细胞DNA直接分离基因 常用方法：“鸟枪法”（“散弹射击法”） 具体做法供体供体DNADNA限制酶切割DNADNA片段片段运载体受体受体细胞细胞DNADNA扩增扩增分离出带分离出带目的基因目的基因的的DNADNA片段片段 优点：操作简单 缺点：工作量大，具一定盲目性（2）人工合成基因 反转录法：目的基因转目的基因转录的录的mRNAmRNA逆转录单链DNA双链DNA 由已知的氨基酸序列合成DNA：蛋白质蛋白质的氨基的氨基酸序列酸序列推测mRNA序列序列推测结构基因结构基因的核苷酸的核苷酸序列序列合成合成目的目的基因基因2 2、目的基因与运载体结合、目的基因与运载体结合带目的基因的DNA质粒相同限制相同限制酶切割酶切割质粒与目的基因黏性末端相同DNADNA连连接酶接酶带目的基因的重组质粒3 3、将目的基因导入受体细胞、将目的基因导入受体细胞（1）常用的受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、土 壤农杆菌、酵母菌和动植 物细胞等。（2）主要方法：用质粒、细菌或病毒侵染细胞4 4、目的基因的检测和表达、目的基因的检测和表达（3）（1）为什么要检测？能够摄入重组DNA分子的受体细胞很少。（2）检测什么？受体细胞是否有目的基因的导入（3）表达：通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达。二、基因工程的成果与发展前景二、基因工程的成果与发展前景（一）基因工程于医药卫生（一）基因工程于医药卫生1 1、生产基因工程药品、生产基因工程药品（1）传统的某些药品（如动物激素）生产： 从动物组织中提取，生产量小，价格昂贵。（2）基因工程方法生产药品的方法：控制某种物控制某种物质合成基因质合成基因转基因转基因“工程菌工程菌”基因工基因工程药品程药品基因表基因表达产物达产物基因工程基因工程发酵分离提取（3）基因工程生产的药品：胰岛素、干扰素、白细胞介素、 溶血栓剂、凝血因子、人造血液代用品、各类疫苗等2 2、用于基因诊断与基因治疗、用于基因诊断与基因治疗 实例：实例：苯丙氨酸羟化酶基因探针检测苯丙酮尿症等 （1）基因诊断 概念：概念：是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分 子做探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测标本上 遗传信息，达到检测疾病的目的。（2）基因治疗：把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞 中，达到治疗疾病的目的。（二）基因工程与农牧业、食品工业（二）基因工程与农牧业、食品工业1、基因工程与农业（1）通过基因工程技术获得高产、稳产和具有优良品质的农作物。（2）用基因工程的方法培育出具有各种抗逆性的作用新品种。2、基因工程与畜牧养殖业 科学家已将某些特定基因与病毒DNA构成重组DNA，然后通过感染或显微注射技术将重组DNA转移到动物受精卵中，从而培育出可以获得人们所需要的各种优良品质的品种。我国培育的抗青枯病马铃薯在大棚中繁殖显微注射技术超级鼠3、基因工程与食品工业为人类开辟新的食品来源，如利用细菌生产人类所需要的卵清蛋白等为人类开辟新的食品来源，如利用细菌生产人类所需要的卵清蛋白等（三）基因工程与环境保护（三）基因工程与环境保护1、基因工程方法可以用环境监测。如用DNA探针检测水中 病毒的含量。2、基因工程可以用于被污染环境的净化。如培养出分解石 油多种成分 的“超级细菌”，培养出能分解环境中有害 物质的细菌等。练一练练一练1.下列有关基因工程技术的叙述正确的是（ ） A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运 载体。 B.所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列 C.选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖 速度快。 D.只要目的基因进入受体细胞就能实现表达。C2.基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基 因操作的步骤中，不进行碱基互补配对的是（ ） A.人工合成目的基因。 B.目的基因与运载体结合。 C.将目的基因导入受体细胞。 D.目的基因的检测和表达。C3.能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是（ ） A.单倍体育种 B.基因工程育种 C.杂交育种 D.多倍体育种B