基因工程及其应用

第2节基因工程及其应用转基因鲑鱼抗虫害的玉米请您欣赏抗虫害的玉米抗虫棉请您欣赏水母思考题：在以上把人的胰岛素基因“嫁接”到大肠杆菌上的过程中，关键步骤或难点是什么？

关键步骤一：胰岛素基因怎样从人的细胞内提取？

关键步骤二：胰岛素基因由谁负责“运输”？关键步骤三：胰岛素基因怎样进入大肠杆菌细胞内？在关键步骤的完成过程中都要用哪些基因操作工具？

关键步骤一的工具：基因的剪刀——限制性内切酶。

关键步骤二的工具：基因的针线——DNA连接酶。

关键步骤三的工具：基因的运输工具——运载体。

2、基因工程的基本工具（1）基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶（限制酶）特异性：只能识别特定的核苷酸序列，并在特定切点切割DNA比如：EcoRI限制酶只能识别GAATTC，切点在G和A之间G

AA

TTCCTT

AA

G

↓限制酶↓（1）基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶↓限制酶↓CTT

AAG

AA

TTCG切断的化学键：磷酸二酯键（1）基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶CTT

AAG

AA

TTCG黏性末端1黏性末端2两黏性末端的关系：碱基互补形成氢键而相互黏合（1）基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶CTT

AAG

AA

TTCG

②作用特点：③结果：④举例：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。产生黏性未端（碱基互补配对）。

大肠杆菌的一种ECORI限制酶识别GAATTC序列，并在G和A之间切开）。

黏性末端黏性末端(2)基因的针线：DNA连接酶CTT

AAG黏性末端黏性末端

AA

TTCG

2、基因工程的基本工具(2)基因的针线：DNA连接酶CTT

AAG

AA

TTCG互补黏合缺口(2)基因的针线：DNA连接酶CTT

AAG

AA

TTCGDNA连接酶(2)基因的针线：DNA连接酶CTT

AAG

AA

TTCGDNA连接酶2、基因工程的基本工具CTT

AAG

AA

TTCG(2)基因的针线：DNA连接酶重组DNA分子思考：如何将目的基因送入受体细胞呢？

形成的化学键：磷酸二酯键尝试标出下列序列上EcoRI限制酶作用的切点，并体会如何将目的基因与运载体结合？CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATT小试身手:GGCATCTTAAAATTCCGTAGGGCATCTTAAAATTCCGTAGCTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATT运载体DNA片段外源DNA片段GAATTCCGTAGAATTCGGATTCTTAAGGCATCTTAAGCCTAAGGCATCTTAAAATTCCGTAG重组DNA分子目的基因我国生产的部分基因

工程疫苗和药物1、基因工程与药物研制

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。二、基因工程的应用

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%!从人血中提取干扰素，300L血才提取1mg！通过基因工程的方式创造了能合成人干扰素的大肠杆菌，每1Kg的培养液可提取20—4mg干扰素人造血液及其生产转黄瓜抗青枯病基因的甜椒2、基因工程与作物育种抗虫、抗病农作物降低生产成本，减少农药对环境的污染转鱼抗寒基因的番茄为了提高大豆的单位产量和大豆耐虫害、抗倒伏、抗低温、抗干旱等能力，科学家将一种高含油料作物的某种基因，通过外体切割和重新组合的方法，引入大豆细胞中来，经过几代的培育和筛选，得到一种全新的转基因大豆品种，将普通大豆的含油量可以提高20%以上，以这种大豆为原料加工而成的大豆油就是转基因大豆油。

转基因动物：转基因奶牛、绵羊、鱼等三、转基因生物和转基因食品的安全性安全观点：减少农药对环境污染---不安全观点：基因污染；抗药性增强---1、能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是()A.单倍体育种B.杂交育种

C.基因工程育种D.多倍体育种C课堂练习2.(08广东卷)改良缺乏某种抗病性的水