生物必修2 第二节 基因工程及其应用

美国研制出可当宠物出售的转基因荧光鱼,基因工程及其应用,基因工程：又叫基因拼接技术或DNA重组技术。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：,操作水平：,基因重组,DNA分子水平,一、基因工程,1、基因的“剪刀”限制性内切酶（限制酶）,一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切割点上将DNA分子切断。（专一性）,二、基因工程的工具,GAATTCCGTAGAATTCGGATT,CTTAAGGCATCTTAAGCCTAA,动态演示,CTTCATGAATTCCCTAA,GAAGTACTTAAGGGATT,基因的针线：DNA连接酶,、基因针线DNA连接酶,作用：将两个来源不同却又相同黏性末端的DNA连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。,2、基因的运输工具运载体,常用的运载体：质粒、噬菌体和动植物病毒,抗生素抗性基因,运载体需要的条件：,能够自主复制具有标记基因有多个限制酶切点,3、基因的运输工具运载体,常用的运载体：质粒、噬菌体和动植物病毒,运载体必须同时满足三个要求：,在宿主细胞中能保存下来并能大量复制；有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；具有某些标记基因，便于进行检测。,抗生素抗性基因,4、目的基因的检测和表达,细菌的检测：将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落中是否有目的基因的表达产物。,1、基因工程与作物育种,四、基因工程的应用,抗虫的基因来自苏云金杆菌。苏云金杆菌形成的伴胞晶体是一种毒性很强的蛋白晶体，能使棉铃虫等鳞翅口害虫瘫痪致死。,转黄瓜抗青枯病基因的甜椒,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。,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),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,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。,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%!,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。,五、转基因生物和转基因食品的安全性,抗议婴儿转基因食品,你准备如何对待？,知识点小结,基因工程的概念基因工程的基本步骤（四步骤）目的基因的运载体有哪些？质粒（存在于细菌和酵母菌中）、噬菌体、动植物病毒基因的剪刀、针线分别是？限制性内切酶、DNA连接酶,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（）（2003理综第7题）将毒素蛋白注射到棉受精卵中将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中将编码