【基因工程及其应用】(旧人教版)

1、基因工程及其应用基因工程及其应用 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，定向地改造生物的性状。 原理：原理：基因基因重组重组操作水平：操作水平：DNA分子水平分子水平操作环境：操作环境：生物体外生物体外结果：结果：定向定向改造生物的性状改造生物的性状基因操作的工具基因操作的工具基因的剪刀基因的剪刀限制性核酸内切酶（限制酶）限制性核酸内切酶（限制酶）分布：分布：主要在微生物中主要在微生物中特点：特点：特异性（识别特特异性（识别特定核苷酸序列，切割特定核苷酸序列，切割特定位点）定位点）结果：

2、结果：产生黏性末端产生黏性末端( (碱基碱基互补配对）互补配对） 切割：切割：磷酸二酯键磷酸二酯键 EcoRI 基因的针线：基因的针线：DNA连接酶连接酶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 GG C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C G用同种限制酶切割用同种限制酶切割基因的针线基因的针线DNADNA连接酶连接酶连接部位：连接部位：脱氧核糖和磷酸之间脱氧核糖和磷酸之间（磷酸二酯键）（磷酸二酯键）结果：结果：两个相同的黏性末端连接两个相同的黏性末端连接基因

3、的运输工具基因的运输工具运载体运载体种类：种类：质粒（常用）、质粒（常用）、 噬菌体、动植物病毒噬菌体、动植物病毒作用：作用：将外源基因导入受体将外源基因导入受体细胞细胞质粒：质粒：细菌及酵母菌中，细菌及酵母菌中，独独立立于细胞染色体外能于细胞染色体外能自主复自主复制制的小型环状的小型环状DNADNA。运载体运载体( (carrying)应该应该具有什么特具有什么特点呢点呢? ?运载体运载体( (carrying)1.1.能够在宿主细胞内复能够在宿主细胞内复制并稳定保存；制并稳定保存；. .具有多个限制酶切点具有多个限制酶切点以便与外源基因相连；以便与外源基因相连；. .具有标记基因，便于具有

4、标记基因，便于进行筛选进行筛选提取途径：提取途径：基因操作的基本步骤基因操作的基本步骤、提取目的基因、提取目的基因* * 从供体细胞从供体细胞DNADNA中直接分离法中直接分离法* * 人工合成基因法人工合成基因法（常用）（常用）反转录法：反转录法：mRNA单链单链DNA双链双链DNA直接合成法：直接合成法：蛋白质的氨基酸顺序蛋白质的氨基酸顺序基因碱基因碱基顺序基顺序目的基因目的基因2 2、目的基因与运载体结合、目的基因与运载体结合一个切口一个切口两个黏性末端两个黏性末端两个切口两个切口获得目的基因获得目的基因DNADNA质粒质粒重组质粒重组质粒同种限制酶处理同种限制酶处理DNADNA连接酶连

5、接酶3 3、将目的基因导入受体细胞、将目的基因导入受体细胞导入导入增殖增殖主要借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法主要借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法常用的受体细胞：常用的受体细胞：菌类和动植物细胞菌类和动植物细胞受体菌的特点：受体菌的特点：繁殖力强，生长繁殖力强，生长速度快。速度快。4 4、目的基因的表达和检测、目的基因的表达和检测检测：检测：根据受体中是否有标记基因，根据受体中是否有标记基因，判断目的基因导入与否判断目的基因导入与否表达：表达：根据受体细胞是否表现出特定根据受体细胞是否表现出特定性状，判断目的基因表达与否性状，判断目的基因表达与否1、基因工程与生物育种、基因工程与生物育种转黄瓜抗青枯病

6、基因的甜椒转黄瓜抗青枯病基因的甜椒导入贮藏蛋白基因导入贮藏蛋白基因的超级羊的超级羊乳汁中含有人生长激素的转基乳汁中含有人生长激素的转基因牛因牛( (阿根廷阿根廷) )2 2、基因工程与医药卫生、基因工程与医药卫生我国生产的部分基因我国生产的部分基因工程疫苗和药物工程疫苗和药物许多药品的生产许多药品的生产是从生物组织中提取是从生物组织中提取的。受材料来源限制的。受材料来源限制产量有限，其价格往产量有限，其价格往往十分昂贵。往十分昂贵。若将生物合成相应药物成分的基因导入微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，不但能生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题

7、，还能大大降低生产成本。解决产量问题，还能大大降低生产成本。生产基因工程药品：胰岛素、干扰素和乙肝疫苗等生产基因工程药品：胰岛素、干扰素和乙肝疫苗等 3、基因工程与环境保护、基因工程与环境保护环境监测环境监测 基因工程做成的基因工程做成的DNADNA探针能够灵敏地检测环境探针能够灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。中的病毒、细菌等污染。 环境污染治理环境污染治理基因工程做成的基因工程做成的“超级细菌超级细菌”能吞食和分解能吞食和分解多种污染环境的物质。多种污染环境的物质。练习：练习：实施基因工程的第一步的一种方法是把所需的基因从供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

8、，这要利用限制性内切酶。一种限制体细胞内分离出来，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（）在和之间，这是利用了酶的（）高效性专一性高效性专一性多样性催化活性易受外界影响多样性催化活性易受外界影响* *在基因工程中不会出现在基因工程中不会出现A A、DNADNA连接酶将黏性末端的碱基连接起来连接酶将黏性末端的碱基连接起来B B、限制性内切酶用于目的基因的获得限制性内切酶用于目的基因的获得C C、目的基因须有运载体导入受体细胞目的基因须有运载体导入受体细胞D D、人工合成目的基因不用限制性内切酶人工合成目的基因不用限制性内切酶* *基因工程在诊断遗传病上发展尤为迅速，目前基因工程在诊断遗传病上发展尤