第节基因工程及其应用

1、能发荧光的热带斑马鱼普通热带斑马鱼是不发荧光的第2节 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，定向地改造生物的遗传性状。原 理：操作水平：结 果：一、基因工程目的基因供体细胞受体细胞基因重组DNA分子水平定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。获得新性状二、基因操作的工具1.基因的“剪刀”限制性核酸内切酶（限制酶）一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。专一性如:EcoRI限制酶被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？

2、思考:GAATTCCGTAGAATTCGGATT 尝试写出下列序列受EcoRI限制酶作用后的黏性末端CTTCATGAATTCCCTAA GAAGTACTTAAGGGATT CTTAAGGCATCTTAAGCCTAA CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT 练一练:GGCATCTTAAAATTCCGTAG 、基因的针线DNA连接酶连接酶的作用是：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分子。基因的针线：DNA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

3、 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等标记基因，便于进行检测。 质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物中,是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状DNA分子.外源DNA质粒酶切位点酶切酶切混合DNA连接酶利用黏性末端进行DNA片段和载体DNA的体外重组1.提取目的基因2.目的基因与运载体结合3.将目的基因导入受体细胞4.目的基因的检测与鉴定基因工程操作基本步骤: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 2.基因工程的正确操作

4、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 积极思维: 3(多选)下列有关基因工程技术的正确叙述是( ) A重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体 B一种限制酶都只能识别特定的核苷酸序列 C选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快 D只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达4 (多选)采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的正确的是( )A将毒素蛋白注射到棉受精卵中 B将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中C将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导入细菌，用该菌感染棉的体细胞，再进行组织培养D将编

5、码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到子房并进入受精卵5 (多选)下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是( ) A我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻B我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉C我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒D我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛6 (多选)下列关于基因工程的叙述，正确的是( ) A基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因B细菌质粒是基因工程常用的运载体C通常用同一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA和运载体DNAD为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体？思维拓展: 细菌和人是差异非

6、常大的两种生物,为什么通过基因重组后,细菌能够合成人体的某些蛋白质呢?这可不是普通的细菌，它是嫁接了人胰岛素基因的工程菌，能大量合成人胰岛素。转基因抗棉铃虫棉花三、基因工程的应用(一)、基因工程与作物育种转基因抗虫水稻生长快、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)转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转鱼抗寒基因的番茄获得高产、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。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许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。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

7、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%!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

8、DDT等毒害物质。利用基因工程培育的“指示生物”能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。2007年广东生物高考41.（现代生物科技专题，15分） 香蕉原产热带地区，是我国南方重要的经济作物之一。广东省冬季常受强寒潮和霜冻影响，对香蕉生长发育影响很大。由香蕉束顶病毒（BBTV，单链环状DNA病毒）引起的香蕉束顶病，对香蕉生产的危害十分严重。当前香蕉栽培品种多为三倍体，由于无性繁殖是香蕉繁育的主要方式，缺少遗传变异性，因此利用基因工程等现代科技手段提高其种质水平，具有重要意义。 请根据上述材料，回答下列问题： ( 1 ) 简述香蕉大规模快速繁殖技术的

9、过程。 ( 2) 脱毒香蕉苗的获得，可采用 的方法，此方法的依据是 和 。 ( 3) 建立可靠的BBTV检测方法可以监控脱毒香蕉苗的质量，请问可用哪些方法检测病毒的存在？（列举两种方法） 2007年广东生物高考(4) 在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因(afp)对提高农作物的抗寒能力有较好的应 用价值，该基因可以从这些鱼的DNA中扩增得到。试述在提取和纯化DNA时影响提纯效果的因素及其依据。（列举两点）（5）如何利用afp基因，通过转基因技术获得抗寒能力提高的香蕉植株？在运用转基因香蕉的过程中，在生态安全方面可能会出现什么问题？（列举两点）（6) 从细胞工程的角度出发，简述一种培育抗寒香蕉品种的方法及其依据。另外，抑制果胶裂解酶的活性可以延长香蕉果实储藏期，请描述采用蛋白质工程技术降低该酶活性的一般过程。 2008年广东生物高考39(现代生物科技专题，10分) 天然酿酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶类，用作发酵原料的淀粉需经一系列复杂的转化过程才能被利用。研究者从某丝状真菌中获取淀粉酶基因并转入酿酒酵母菌，获得的酿酒酵母工程菌可直接利用淀粉产生酒精。请回答下列问题： (1) 将淀粉酶基因切割下来所用的工具是 ，用 将淀粉酶基因与载体拼接成新的DNA分子，下一步将该DNA分子 以完成工程菌的构建。2008年广东生物高考 (2) 若要鉴定淀粉酶基因是否插入