基因工程及其应用完美版

基因工程及其应用完美版基因工程及其应用完美版第1页能发光水母请您观赏能否能否让热带鱼也能发光?构想不能发光热带斑马鱼基因工程及其应用完美版第2页请您观赏超级小鼠与超级鱼基因工程及其应用完美版第3页能产生人胰岛素大肠杆菌请您观赏基因“嫁接”基因工程及其应用完美版第4页在猴子未受精卵中加入附加基因，并利用它成功培育出健康活泼小猴“安迪”。

经过对“安迪”研究咱们能够简单地引进如老年性痴呆病基因、帕金森病基因等，加紧针对这类疾病疫苗开发研究。基因工程基因工程及其应用完美版第5页什么叫基因工程?基因工程基础操作步骤有哪些?归纳出科学家实施基因工程总体思绪阅读教材P102，处理以下问题：能力表达基因工程及其应用完美版第6页

又称基因拼接技术,或重组DNA技术。通俗说，就是按照大家意愿，把一个生物某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一个生物细胞里，定向改造生物遗传性状。

基因工程(geneengineering)基因工程及其应用完美版第7页原理：操作水平：结果：基因重组DNA分子水平定向地改造生物遗传性状，取得人类所需要品种。

基因工程(geneengineering)基因工程及其应用完美版第8页培育转基因大肠杆菌简明过程：你认为上述培育转基因大肠杆菌关键步骤有哪些？普通大肠杆菌(不能分泌胰岛素)人体组织细胞提取胰岛素基因与运载体DNA拼接导入大肠杆菌(含胰岛素基因)转基因大肠杆菌(能分泌胰岛素)实例展示基因工程及其应用完美版第9页培育转基因大肠杆菌关键步骤：1.ONE胰岛素基因从人体细胞内提取出来2.TWO胰岛素基因与运载体DNA连接3.THREE胰岛素基因导入受体(大肠杆菌)细胞基因“剪刀”基因“针线”基因运载体基因工程及其应用完美版第10页如:EcoRI1、该限制酶只能识别GAATTC序列，说明了限制酶含有特征是

。2、EcoRI限制酶识别了GAATTC序列后，将会发生什么样改变？主动思索专一性1.基因剪刀—限制性核酸内切酶

基因操作(geneengineering)工具基因工程及其应用完美版第11页模型构建1CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG练习使用EcoRI剪切目标基因CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG

目标基因黏性末端基因工程及其应用完美版第12页

被同一个限制酶切断几个DNA是否含有相同黏性末端？思索:基因工程及其应用完美版第13页2.分子针线—DNA连接酶(DNAlinking-enzyme)主动思索DNA连接酶连接是两个脱氧核苷酸(deoxyribonucleotide)分子什么部位？基因操作(geneengineering)工具基因工程及其应用完美版第14页（1）作用对象：两个含有相同粘性末端DNA片段。（2）作用位置：脱氧核糖与磷酸之间缺口（磷酸二酯键）。（3）作用结果：形成重组DNA。3、基因“针线”指

——DNA连接酶基因工程及其应用完美版第15页基因针线：DNA连接酶

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G用同种限制酶切割基因工程及其应用完美版第16页目标基因(如人胰岛素基因)怎样才能导入受体细胞(如大肠杆菌细胞)？3.基因运输工具——运载体

(carrying)常见运载体(carrying)有两类：

1）细菌细胞质质粒(plasmid)2）噬菌体(bacteriophages)

或一些动植物病毒(virus)基因操作(geneengineering)工具基因工程及其应用完美版第17页大肠杆菌质粒

(plasmid)：运载体(carrying)应该含有什么特点呢?？基因操作(geneengineering)工具基因工程及其应用完美版第18页运载体需具备特点：1能够在宿主细胞内复制并稳定保留；２含有多个限制酶切点方便与外源基因相连；３含有标识基因，便于进行筛选．基因工程及其应用完美版第19页基因工程及其应用完美版第20页基因工程(geneengineering)“四步曲”提取目标基因1目标基因与运载体结合2将目标基因导入受体细胞3目标基因检测和表示4基因工程及其应用完美版第21页当前被较广泛提取使用目标基因有：苏云金杆菌抗虫基因、人胰岛素基因、人干扰素基因、种子贮藏蛋白基因、植物抗病基因等。二、基因操作基础步骤１、提取目标基因——将

需要基因从供体生物

细胞内提取出来。供体生物细胞取出DNA用限制酶剪去多出个别目标基因限制酶基因工程及其应用完美版第22页提取目标基因方法用限制酶切断成许多片段⑴直接分离基因——鸟枪法将供体生物DNA用限制酶切割为许多片段，再用运载体将这些片段都运载到受体生物不一样细胞中去。只要有一个细胞取得了需要目标基因并得以表示，基因工程就算成功了。

该法最大缺点是带有很大盲目性，工作量大，成功率低。且不能将真核生物基因转移到原核生物中去。基因工程及其应用完美版第23页⑵人工合成基因法DNA合成仪有两种方法：

①逆转录法：以信使RNA为模板，在逆转录酶作用下将脱氧核苷酸合成合成DNA(基因)。

②直接合成法：依据蛋白质氨基酸次序推算出信使RNA核苷酸次序，再据此推算出基因DNA脱氧核苷酸次序。用游离脱氧核苷酸直接合成对应基因。基因工程及其应用完美版第24页2、目标基因与运载体结合用与提取目标基因相同限制酶切割质粒使之出现一个切口，将目标基因插入切口处，让目标基因黏性末端与切口上黏性末端互补配对后，在连拉酶作用下连接形成重组DNA分子。基因工程及其应用完美版第25页3、将目标基因导入受

体细胞并使之扩增导入扩增要让目标基因表示，必须将它导入受体细胞并进行扩增。

为取得目标基因表示产物时，通常以大肠杆菌等无害易得细菌为受体。为改进某种生物时，将欲改进生物细胞为受体。基因工程及其应用完美版第26页4、目标基因检测和表示前三步处理十分繁锁，为确保目标基因得到有效利用，通常见大量受体细胞来接收不多目标基因。这么，处理受体细胞中真正摄入了目标基因极少，必须将它从中检测出来。无表示产物无表示产物有表示产物无表示产物

细菌检测，将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落中是否有目标基因表示产物。淘汰无表示产物菌落，保留有表示产物深入培养、研究。基因工程及其应用完美版第27页

多细胞生物检测，将每个受体细胞单独培养并诱导发育成完整个体，检测这些个体是否摄入目标基因，摄入基因是否表示（是否表现出对应性状）。淘汰无改变个体，保留有对应改变个体深入培养、研究。例：用棉铃饲喂棉铃虫，如虫吃后不出现中毒症状，说明未摄入目标基因或摄入目标基因未表示。如虫吃后中毒死亡，则说明摄入了抗虫基因并得到表示。基因工程及其应用完美版第28页12基因工程操作工具1.基因剪刀

——限制性内切酶2.基因针线

——ＤＮＡ连接酶

3.基因运输工具

——运载体

基因工程操作步骤1.目标基因提取2.目标基因与运载体结合3.目标基因导入受体细胞4.目标基因检测与表示基因工程(geneengineering)原理小结基因工程及其应用完美版第29页⒈要使目标基因与对应载体重组，所需工具酶是①限制酶②连接酶③解旋酶④还原酶

Ａ．①②Ｂ．③④Ｃ．①④Ｄ．②2.以下关于基因工程叙述中,正确是:A.限制酶只用于提取目标基因

B.细菌体内环状DNA均可作运载体

C.DNA连接酶可用于目标基因和运载体连接

D.重组DNA分子一旦进入受体细胞,基因工程则完成.AC小试身手基因工程及其应用完美版第30页3.以下说法正确是:A.目标基因是指重组DNA

B.一个限制酶只能识别一个特定核苷酸序列

C.DNA重组所用工具酶是限制酶、连接酶和运载体

D.只要受体细胞中含有目标基因，目标基因就一定能够成功表示B基因工程及其应用完美版第31页4.基因工程正确操作步骤是（）

①使目标基因与运载体结合

②将目标基因导入受体细胞

③检测目标基因表示是否符合特定性状要求

④提取目标基因Ａ．③②④①Ｂ．②④①③

Ｃ．④①②③Ｄ．③④①②主动思维:基因工程及其应用完美版第32页4.基因工程技术在培育抗旱植物用于发展沙漠农业和改造沙漠方面显示了良好前景,荷兰一家企业将大肠杆菌中海藻糖合成酶基因导入植物(如甜菜、马铃薯等)中并取得有效表示，使“工程植物”增强了耐旱性、耐寒性基础操作步骤是：①②③④（2）基因表示含义是：

（3）写出酶基因工程在植物体内表示过程：

（4）基因工程操作中工具是：

海藻糖合成酶基因获取目标基因与运载体结合将目标基因导入受体细胞目标基因表示和检测基因经过转录、翻译合成蛋白质，表达出对应性状酶基因mRNA海藻糖合成酶转录翻译基因工程及其应用完美版第33页5、基因工程应用原理是()

Ａ．染色体变异Ｂ．基因突变Ｃ．基因重组Ｄ．细胞全能性练一练7、以下哪项不是基因工程中经常使用运载体（）Ａ．细菌质粒Ｂ．噬菌体Ｃ．动植物病毒Ｄ．细菌拟核

DNA

CD6、以下科学技术结果与所利用科学原理有错误是（）

A．抗虫棉——基因工程

B．无籽西瓜——单倍体育种

C．“黑农五号”大豆品种——基因突变

D．生产啤酒——无氧呼吸B基因工程及其应用完美版第34页四、基因工程应用（一）、基因工程与作物育种

1、在农作物生产方面目标：培育出高产、稳产、抗逆性优良作物及新品种。优点：降低生产成本，降低农药使用对环境危害，提升农作物对不良环境适应能力。基因工程及其应用完美版第35页转黄瓜抗青枯病基因甜椒转鱼抗寒基因番茄转黄瓜抗青枯病基因马铃薯不会引发过敏转基因大豆基因工程及其应用完美版第36页（一）、基因工程与作物育种

2、在畜牧养殖方面科学家利用基因工程方法培育出了转基因奶牛、超级绵羊等各种转基因动物。生长快、肉质好转基因鱼(中国)乳汁中含有些人生长激素转基因牛(阿根廷)基因工程及其应用完美版第37页导入贮藏蛋白基因超级羊和超级小鼠导入人基因具特殊用途猪和小鼠超级动物特殊动物基因工程及其应用完美版第38页(二）、基因工程与药品研制我国生产个别基因

工程疫苗和药品许多药品生产是从生物组织中提取。受材料起源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。微生物生长快速，轻易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成对应药品成份基因导入微生物细胞内，让它们产生对应药品，不但能处理产量问题，还能大大降低生产成本。基因工程及其应用完美版第39页胰岛素从猪、牛等动物胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。将合成胰岛素基因导入大肠杆菌，每L培养液就能产生100g胰岛素！使其价格降低了30%-50%!优点：能够高效率地生产出各种高质量，低成本药品。基因工程及其应用完美版第40页（三）、环境保护

基因工程做成“超级细菌”能吞食和分解各种污染环境物质。通常一个细菌只能分解石油中一个烃类，用基因工程培育成功“超级细菌”却能分解石油中各种烃类化合物。有还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质。基因工程及其应用完美版第41页

1998年，英国一位生物学家在电视节目中宣告：老鼠食用了转基因马铃薯后，肾、脾和消化道都出现了损伤，体重和器官重量减轻，免疫系统遭到破坏。五、转基因生物和食品安全？基因工程及其应用完美版第42页

转基因食品

安全吗?基因工程及其应用完美版第43页课堂小结：基因“剪刀”——限制性核酸内切酶基因“针线”——DNA连接酶基因运输工具——运载体（质粒）1.基因工程概念2.基因工程操作基础工具3.基因操作基础步骤

目标基因提取

目标基因与运载体结合

目标基因导入受体细胞

目标基因检测与判定基因工程及其应用完美版第44页杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种

基因工程处理杂交射线、辐射处理秋水仙素花药离体培养

基因转移原理基因重组基因突变染色体变异染色体变异