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1、基因工程及其应用,第二节,汝阳县第一高级中学 夏战波,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,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。,原理：基因重组,操作水平：DNA分子水平,结 果：定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。,一、基因工程,目的基因,返回,指“限制性内切酶”,
2、微生物,一种限切酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定切点切割,已发现的有500多种,种类:,来源:,特点:,“”,这个特点说明了：,酶具有专一性,一、基因的“剪刀”,限制酶,黏性末端,黏性末端,限制酶,例如：大肠杆菌的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。,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。,、基因的工具限制性内切酶（限制酶）,指“DNA连接酶”,连接“梯子”断口的“扶手”而非“梯子”中间的“踏板”。,其作用与限制性内切酶相反，作用点相同,2：基因的,“针线”,连接酶的作用是：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
3、子。,连接酶,作为运载体的条件,1、能够在宿主细胞中复制并稳定地保存,2、具有多个限制酶切点（每种限制酶切点最好只有一个），以便与外源基因连接,3、具有标记基因，便于进行筛选,常用的运载体：,质粒、噬菌体和动、植物病毒等,3、基因的运载体,目的基因,标记基因，便于进行检测。,其中质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物中,是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子.,运载体的共同特点是：,都有侵染或进入宿主细胞的能力,返回,返回,细菌,供体细胞,取出质粒,取出DNA,用限制酶切断DNA,用连接酶连接目的基因,将重组DNA导入受体细胞,扩增,基因工程图解,返回,四、基因工程的应用,1、医药卫生：,
4、a、药品生产,b、基因诊断与治疗,我国生产的部分基因工程疫苗和药物,诊断原理：,DNA分子杂交原理,生产胰岛素,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%!,转基因西红柿这种西红柿不产生会引起自身腐烂的聚半乳糖醛酸酶，因此不易腐烂，风味保持的时间较长。在植株上成熟后摘下来，经过长途运输和较长时间贮藏也不会腐烂。,普通鲑鱼是间断性地分泌生长激素，而新加入的基因能够使鲑鱼持续不断地分泌生长激素，达到加速成长的目的。,抗虫害的玉米,普通
5、玉米,2、农牧业与食品工业,水母,将水母荧光蛋白基因转接到其他生物体内：,斑马鱼,荧光鼠,世界上第一只基因改造的灵长类动物猴子的研究，将有助於发现诸如老年痴呆症、爱滋病及癌症的新基因疗法,21世纪将是基因工程迅速发展并完善的世纪，也是它将产生巨大效益的世纪！基因工程将在医疗卫生、食品工业、农牧业、环保等许多方面发挥重大的作用！,阅读课本讨论：转基因食品安全吗？,返回,3、转基因生物和转基因食品的安全性,1993年12月24日，中华人民共和国国家科学技术委员会颁布了基因工程安全管理办法，由总则、安全等级和安全性评价、申报和审批、安全控制措施、法律责任和附则共六章组成。1997年7月，中华人民共和
6、国农业部颁布了农业生物基因工程安全管理实施办法。1998年，农业部农业生物基因工程安全管理办公室和农业部生物基因工程安全委员会共对2批68项申请进行了评审，同意商品化申请2项、同意环境释放10项，同意和认可中间试验39项，暂不同意或不认可16项。,基因工程的工具,基因工程的原理,基因工程的过程,反 馈 达 标,转基因食品的安全性,小 结,小结,本节知识点,基因工程的应用,基因工程的原理,1.以下说法正确的是（）A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B、质粒是基因工程中唯一的运载体 C、运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接 D、DNA连接酶使黏性末段的碱基之
7、间形成氢键,C,练习,2.不属于质粒被选为基因运载体的理由是 A、能复制（）B、有多个限制酶切点 C、具有标记基因 D、它是环状DNA,D,练习,练习：,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,实施基因工程的第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来，这要利用限制性内切酶。一种限制性内切酶能识别分子的顺序，切点在和之间，这是利用了酶的（）高效性专一性多样性催化活性易受外界影响,基因工程的正确操作步骤是（）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,采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的作法正确的是（）将毒素蛋白注射到棉受精卵中 将编码毒素蛋白的序列，注射到棉受精卵中 将编码毒素蛋白的序列，与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，在进行组织培养 将编码毒素蛋白的序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵中,
