第二章基因工程

第二章基因工程制药抗虫转基因植物抗虫棉叶子正常棉叶子利用转基因改良植物的品质含大量维生素的转基因玉米抗癌抗衰老的紫色西红柿转基因矮牵牛转基因蓝玫瑰用转基因的动物生产药物含有人凝血因子Ⅸ的转基因羊思考：1、为什么能把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上？2、推测这种“嫁接”怎样能实现？第一节基因工程的发展历史1.DNA双螺旋结构模型的提出和分子生物学“中心法则”的建立，为基因工程的发展提供了理论基础。基因的概念:

DNA分子中含有特定遗传信息的一段核苷酸序列,是遗传物质的最小功能单位。早期认为遗传物质是蛋白质，1944年Avery从肺炎链球菌转化实验证明是DNA。2.限制性内切酶及其它工具酶的发现为基因的切割提供了工具。DNA水解酶-----分子剪刀DNA连接酶-----分子缝合器反转录酶3.核酸和蛋白质序列分析的成熟为分析和合成基因打开了一条新路。4.基因转移载体的发现为基因的转移开创了新局面。质粒、噬菌体、病毒5.表达载体的发现为基因复制找到了加工厂。大肠杆菌、酵母、哺乳动物细胞和昆虫细胞第二节基因工程的原理和方法一、定义基因工程即是把一种生物细胞中的基因（DNA片段）分离提取出来，在体外进行切割和连接，然后通过一种生物运载体将外源基因引入另一种生物细胞，或称宿主细胞，使外源基因得到复制和表达。二、基因工程的基本操作程序1.制备具有遗传信息的目的基因2.选择基因运载体3.将目的基因与运载体连接起来构建DNA重组体4.将DNA重组体导入受体细胞，使DNA重组体进行有效地扩增和表达将需要的基因从供体生物

的细胞内提取出来。供体生物细胞取出DNA用限制酶剪去多余部分目的基因

(一)制备具有遗传信息的目的基因1.目的基因的获取途径（1）用限制性内切酶切取主要用来制备原核基因（2）用逆转录酶制备cDNA

制备真核DNA片段的常用方法（3）DNA的化学合成必须首先知其氨基酸序列，此法只适于较短的多肽或寡肽激素基因的合成(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2.基因操作的工具酶

被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？思考:GAATTCCGTAGAATTCGGATT尝试写出下列序列受EcoRI限制酶作用后的黏性末端CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTCTTAAGGCATCTTAAGCCTAACTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATT练一练GGCATCTTAAAATTCCGTAG(２)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

AA

TT

CC

TT

AA

GG

AA

TT

CC

TT

AA

GGC

TT

AA

AA

TT

C

GG

C

TT

AA

AA

TT

C

GGC

TT

AA

AA

TT

C

G用同种限制酶切割标记基因，便于进行检测。

质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物中,是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子。(二)选择基因运载体2.运载体的共性：（1）能自我复制（2）便于检测（3）可以导入受体细胞1.常用的运载体：

质粒、噬菌体和病毒等(三)将目的基因与运载体连接起来构建成DNA重组体(四)将DNA重组体导入受体细胞，使DNA重组体进行有效的扩增或表达⒈要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是()

①限制酶②连接酶③解旋酶④还原酶

Ａ．①②Ｂ．③④Ｃ．①④Ｄ．②③2.基因工程的正确操作步骤是（）

①使目的基因与运载体结合

②将目的基因导入受体细胞

③选择基因运载体

④提取目的基因

Ａ．③②④①Ｂ．②④①③

Ｃ．④③①②Ｄ．③④①②积极思维: