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1、基 因 工 程 及 其 應 用 轉基因超級鼠 水母 能 發(fā) 熒 光 的 熱 帶 斑 馬 魚 普 通 熱 帶 斑 馬 魚 是 不 發(fā) 熒 光 的如 何 讓 普 通 熱 帶 斑 馬 魚 也 發(fā) 熒 光 ?第 2 節(jié) 基因工程及其應用 第一步：獲取目的基因：三 、 基 因 工 程 基 本 步 驟1、人工合成基因2、從某生物體細胞內的DNA中直接分離基因 一 、 獲 取 目 的 基 因1.基 因 的 “ 剪 刀 ” 限 制 性 內 切 酶 （ 限制 酶 ） 一 種 限 制 酶 只 能 識 別 一 種 特 定 的 核 苷 酸 序列 ， 并 在 特 定 的 切 割 點 上 將 DNA分 子 切 斷 。專
2、一 性 （ eg： EcoRI限 制 酶 ） GAGACTGATTGGCCTTAAGCTCGAG CTCTGACTAACCGGAATTCGAGCTC GAGACTGATTGGCCTTAACTCTGACTAACCGG GCTCGAG AATTCGAGCTC 除了某些病毒以外，限制性內切酶只在原核生物中發(fā)現(xiàn)識別位點和切割位點GATCCGGCCTA GGACCT TCCAGG黏性末端平末端 3、 基 因 的 運 輸 工 具 運 載 體 常用的運載體：質粒、噬菌體和動植物病毒標記基因，便于進行檢測。 運 載 體 必 須 同時 滿 足 三 個 要 求 ： 能 與 目 的 基 因 結合 ； 能 進 入 受
3、 體生 物 細 胞 并 在 受 體生 物 細 胞 內 復 制 并表 達 ； 比 較 容 易得 到 。 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，在連接酶的作用下連接形成重組DNA分子。第二步、目的基因與運載體結合 被 同 一 種 限 制 酶 切 斷 的 幾 個 DNA是 否具 有 相 同 的 黏 性 末 端 ？ 基因的針線：DNA連接酶G A A T T CC T T A A GG A A T T CC T T A A GG C T T A A A A T T C G G C T T A A A A T T C
4、 GG C T T A A A A T T C G用 同 種 限 制 酶 切 割目的基因質粒 基 因 的 針 線 DNA連 接 酶 連 接 酶 的 作 用 是 ： 將 互 補 配 對 的 兩 個 黏 性末 端 連 接 起 來 ， 使 之 成 為 一 個 完 整 的 DNA分 子 。重 播導 入 第 三 步 ： 將 目 的 基 因 導 入 受 體 細 胞導 入擴 增常用的受體細胞：菌類和動植物細胞Eg：可以分泌人胰島素 的細菌 第 四 步 、 目 的 基 因 的 表 達 和 檢 測 大 量 的 受 體 細 胞 接 受 不 多 的 目 的 基 因 。 處理 的 受 體 細 胞 中 真 正 攝 入
5、了 目 的 基 因 的 很 少 ，必 須 將 它 從 中 檢 測 出 來 。 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 。 無 表 達 產 物 無 表 達 產 物 有 表 達 產 物 無 表 達 產 物 第一課時知識點：基因工程的概念基因工程的基本步驟（四步驟）目的基因的運載體有哪些？ 質粒（存在于細菌和酵母菌中）、噬菌體、 動植物病毒基因的剪刀、針線分別是？ 限制性核酸內切酶（200多種）、DNA連
6、接酶 一、基因工程與作物育種 抗蟲害的玉米 轉 黃 瓜 抗 青 枯 病 基 因 的 甜 椒轉 魚 抗 寒 基因 的 番 茄獲得高產、穩(wěn)產和具有優(yōu)良品質的農作物和具有抗逆性的作物新品種。 抗蟲的基因來自蘇云金桿菌。蘇云金桿菌形成的伴胞晶體是一種毒性很強的蛋白晶體，能使棉鈴蟲等鱗翅口害蟲癱瘓致死?？茖W家將編碼這個蛋白質的基因導人作物，使作物自身具有抵御蟲害的能力。 生 長 快 、 肉 質 好 的 轉 基 因魚 (中 國 ) 乳 汁 中 含 有 人 生 長 激 素 的轉 基 因 牛 (阿 根 廷 ) 2、 基 因 工 程 與 藥 物 研 制 我 國 生 產 的 部 分 基 因工 程 疫 苗 和 藥
7、物 許 多 藥 品 的 生 產是 從 生 物 組 織 中 提 取的 。 受 材 料 來 源 限 制產 量 有 限 ， 其 價 格 往往 十 分 昂 貴 。 微 生 物 生 長 迅 速 ， 容 易 控 制 ， 適 于 大 規(guī) 模工 業(yè) 化 生 產 。 若 將 生 物 合 成 相 應 藥 物 成 分 的 基因 導 入 微 生 物 細 胞 內 ， 讓 它 們 產 生 相 應 的 藥 物 ，不 但 能 解 決 產 量 問 題 ， 還 能 大 大 降 低 生 產 成 本 。 胰 島 素 從 豬 、 牛 等 動 物 的 胰腺 中 提 取 ， 100Kg胰 腺 只 能 提 取4-5g的 胰 島 素 ， 其
8、產 量 之 低 和 價格 之 高 可 想 而 知 。 將 合 成 的 胰 島素 基 因 導 入 大 腸 桿菌 ， 每 2000L培 養(yǎng) 液就 能 產 生 100g胰 島素 ！ 使 其 價 格 降 低了 30%-50%! 3、 環(huán) 境 保 護 基 因 工 程 做 成 的 “ 超 級細 菌 ” 能 吞 食 和 分 解 多 種 污 染 環(huán) 境 的 物 質 。 通 常 一 種 細 菌 只 能 分 解 石 油 中 的 一 種 烴 類 ， 用 基 因工 程 培 育 成 功 的 “ 超 級 細 菌 ” 卻 能 分 解 石 油 中 的 多 種 烴類 化 合 物 。 有 的 還 能 吞 食 轉 化 汞 、 鎘
9、等 重 金 屬 ， 分 解DDT等 毒 害 物 質 。 轉基因生物和轉基因食品的安全性你認為應該如何對待轉基因生物和轉基因食品的安全性問題？ 2.3轉基因生物和轉基因食品的安全性 轉基因抗蟲棉、耐貯藏番茄、抗病毒甜椒及基因工程疫苗等已獲得生產應用安全證書。 練習：要使目的基因與對應的載體重組，所需的兩種酶是（ ）限制酶連接酶解旋酶還原酶實施基因工程的第一步的一種方法是把所需的基因從供體細胞內分離出來，這要利用限制性內切酶。一種限制性內切酶能識別分子的順序，切點在和之間，這是利用了酶的（）高效性專一性多樣性催化活性易受外界影響 基因工程的正確操作步驟是（）使目的基因與運載體結合將目的基因導入受體細胞檢測目的基因的表達是否符合特定性狀要求提取目的基因 采用基因工程的方法培育抗蟲棉，下列導入目的基因的作法正確的是（）（理綜第題）將毒素蛋白注射到棉受精卵中 將編碼毒素蛋白的序列，注射到棉受精卵中 將編碼毒素蛋白的序列，與質粒重組，導入細菌，用該細菌感染棉的體細胞，在進行組織培養(yǎng) 將編碼毒素蛋白的序列，與細菌質粒重組，注射到棉的子房并進入受精卵中 畫概念圖-基因工程操作的常規(guī)方法流程圖用限制性內切酶切割DNA用DNA連接酶連接目的基因與運載體用特殊的運載體將DNA分子導入受體細胞獲得轉基因生物目的基因的檢測導 入擴 增
高中生物 1_3 基因工程的應用課件 新人教版選修32
