高一生物必修基因工程及其应用

高一生物必修基因工程及其应用抗虫害得玉米不抗虫害得玉米能发荧光得热带斑马鱼普通热带斑马鱼就是不发荧光得甲生物乙生物取出优秀基因新类型表达新的生物产品

基因工程2、原理:基因重组(变异类型)3、操作水平:DNA分子水平4、操作环境:生物体外5、结果:获得人类所需要得品种。一、基因工程1、概念:又叫做基因拼接技术或DNA重组技术通俗得说,就就是按照人们得意愿,把一种生物得某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物得细胞里,定向地改造生物得性状。6、目得:定向地改造生物得性状

１、基因得剪刀——限制性内切酶(限制酶)二、基因工程操作得工具1)存在:主要在微生物中2)特点:特异性(酶得专一性)即一种限制酶只能识别一种特定得核苷酸序列,并且能在特定得切点上切割DNA分子。例如:大肠杆菌(EcoRi)得一种限制酶能识别GAATTC序列,并在G和A之间切开。3)结果:产生黏性末端(碱基互补配对)同一种限制性内切酶即使切割不同得DNA分子,黏性末端也相同限制酶12大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流什么叫黏性末端？被限制酶切开得DNA两条单链得切口,带有几个伸出得核苷酸,她们之间正好互补配对,这样得切口叫黏性末端。基因得针线: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

2、基因得“针线”——DNA连接酶作用结果:把DNA黏性末端之间得缝隙“缝合”起来作用实质:催化磷酸和脱氧核糖形成磷酸二酯键1)作用:与外源基因整合并把重组DNA转移到受体细胞中去,在受体细胞内对外源基因进行大量复制并表达3、基因得运载工具—运载体2)常用种类:(1)细菌质粒(最常用)(2)噬菌体或某些动植物病毒3)运载体具备条件(1)能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。(2)具多个限制酶切点,以便与各种外源基因连接(3)具有某些标记基因,便于进行筛选。如抗菌素得抗性基因、产物具有颜色反应得基因等。4)大肠杆菌得质粒:最常用得质粒就是大肠杆菌得质粒,其中常含有抗药基因,如四环素得标记基因。质粒得存在与否对宿主细胞生存没有决定性作用,但复制只能在宿主细胞内完成。5)质粒得特点(1)拟核或细胞核外能自主复制得小型环状DNA分子(2)质粒得存在对宿主细胞无影响(3)质粒得复制只能在宿主细胞内完成。四个基本步骤:1)提取目得基因2)目得基因与运载体结合3)将目得基因导入受体细胞4)目得基因得检测和表达三、基因工程操作得基本步骤步骤一:提取目得基因目得基因就是人们所需要转移或改造得基因。如苏云金芽孢杆菌得抗虫基因,还有植物得抗病(抗病毒、抗细菌)基因、种子贮藏蛋白得基因,以及人得胰岛素基因、干扰素基因等。直接分离基因人工合成基因目得基因得提取方法步骤二:目得基因与运载体重组用与提取目得基因相同得限制酶切割质粒使之出现一个切口,将目得基因插入切口处,让目得基因得黏性末端与切口上得黏性末端互补配对后,在连接酶得作用下连接形成重组DNA分子。细菌供体细胞取出质粒取出DNA用限制酶切断DNA用连接酶连接目得基因目得基因与运载体得结合过程,实际上就是不同来源得基因重组得过程。步骤三:目得基因导入受体细胞将重组DNA导入受体细胞扩增步骤四:目得基因得检测和表达大量得受体细胞接受一定得目得基因。处理得受体细胞中真正摄入了目得基因得很少,必须将她从中检测出来。将每个受体细胞单独培养形成菌落,检测菌落中就是否有目得基因得表达产物。淘汰无表达产物得菌落,保留有表达产物得进一步培养、研究。无表达产物无表达产物有表达产物无表达产物

不能,受体细胞必须表现出特定得性状,才能说明目得基因完成了表达。受体细胞摄入DNA分子后就说明目得基因完成了表达吗？若不能表达,要对抗虫基因再进行修饰。运用基因工程技术,不但可以培养优质、高产、抗性好得农作物及畜、禽新品种,还可以培养出具有特殊用途得动、植物。生长快、耐不良环境、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)1、基因工程与作物育种四、基因工程得应用转黄瓜抗青枯病基因得甜椒转鱼抗寒基因得番茄转黄瓜抗青枯病基因得马铃薯不会引起过敏得转基因大豆导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠导入人基因具特殊用途的猪和小鼠超级动物特殊动物图为2001年12月底出生得5只可爱得转基因克隆小猪。据培育者英国PPL医疗公司称,这些转基因小猪将为研究和“生产”适用于人体移植手术使用得动物器官提供巨大得帮助。课堂练习:1993年我国科学工作者培育成得抗棉铃虫得转基因抗虫棉,其抗虫基因来源于()A、普通棉花得基因突变B、棉铃虫变异形成得致死基因C、寄生在棉铃虫体内得线虫D、苏云金芽孢杆菌体内得抗虫基因D2、

2002年,中国转基因棉花达到150万公顷,已经占到棉花产量得1／3、

我国大豆食用油近七成就是“转基因”产品与杂交育种、诱变育种相比较,基因工程育种得优点有哪些？

1、克服远源杂交不亲和性

2、定向地改变生物得性状

3、育种周期短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得生产就是从生物组织中提取得。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得基因导入微生物细胞内,让她们产生相应得药物,不但能解决产量问题,还能大大降低生产成本。胰岛素从猪、牛等动物得胰腺中提取,100Kg胰腺只能提取4-5g得胰岛素,其产量之低和价格之高可想而知。将合成得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%!3、环境保护

基因工程做成得“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境得物质。

通常一种细菌只能分解石油中得一种烃类,用基因工程培育成功得“超级细菌”却能分解石油中得多种烃类化合物。有得还能吞食转化汞、镉等重金属,分解DDT等毒害物质。4、转基因生物和转基因食品得安全性当人类拥有了只有大自然才拥有得改造生物、创造生物得能力时,也感到了不安与困惑。人类就是否有权按照自已得意愿操纵地球上得生命？人类创造得转基因生物、转基因食品就是否会危害整个生物圈,包括人类自身？转基因生物:

阅读课本Ｐ１０５讨论:转基因食品安全吗？1、以下说法正确得