第1课时工具酶的发现和基因工程的诞生

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1、第1课时　工具酶的发现和基因工程的诞生1．基因工程的概念基因工程是狭义的。广义的遗传工程泛指把一种生物的遗传物质(细胞核、染色体脱氧核糖核酸等)移到另一种生物的中去，并使这种遗传物质所带的遗传信息在中表达。其核心是构建分子。3．基因工程的技术保障限制性核酸内切酶、和的发现与应用，为基因工程的创建提供了技术上的保障。遗传工程遗传物质细胞受体细胞重组DNA二、限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶是能够和DNA分子内一小段特殊核苷酸序列的酶。2．来源主要从生物中分离，如细菌。3．作用能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并使每一

2、条链中特定部位的两个核苷酸之间的断开。如：某种限制性核酸内切酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切断DNA，4．作用特点具有专一性，一般每种限制性核酸内切酶只识别种特定的核苷酸序列。5．结果形成末端。识别和切割原核磷酸二酯键一粘性三、DNA连接酶1．概念DNA连接酶是将具有末端的2个DNA片段连接在一起，形成分子的酶。2．功能缝合DNA片段。在基因工程中，可以将和DNA连接在一起。3．作用特点两种来源不同的DNA用的限制性核酸内切酶切割，形成的粘性末端。DNA连接酶能催化磷酸与脱氧核糖之间的形成，将两DNA末端的缝隙“缝

3、合”起来。如图：碱基互补重组DNA外源基因载体相同相同磷酸二酯键四、质　粒(1)概念：质粒是能够的双链环状分子，它在细菌中以独立于之外的方式存在，是一种特殊的遗传物质。(2)作用：质粒是基因工程中最常用的载体，可将基因送入细胞。自主复制DNA拟核外源基因宿主细胞第2课时　基因工程的原理和技术1．基本原理让人们感兴趣的基因(即基因)在宿主细胞中稳定和高效地表达。2．变异类型。1．获得目的基因①如果目的基因的序列是已知的，可用合成目的基因，或者用(PCR)扩增目的基因。②如果目的基因的核苷酸序列是未知的，可以从中获取。2．形成重

4、组DNA分子(1)一般用限制性核酸内切酶分别切割目的基因和载体DNA(如质粒)，形成。(2)用将目的基因和载体DNA连接在一起，形成重组DNA分子，目的基因)基因重组化学方法聚合酶链式反应基因文库同一种相同的粘性末端DNA连接酶3．将重组DNA分子导入受体细胞(1)常用受体细胞：、枯草杆菌、和动植物细胞等。(2)导入方法举例：用质粒作为载体，宿主细胞应该选择，用处理大肠杆菌，增加其细胞壁的，使含有目的基因的重组质粒进入大肠杆菌宿主细胞。4.筛选含有目的基因的受体细胞(1)筛选原因：不是所有细胞都接纳了。(2)筛选方法举例：若

5、质粒上有四环素的抗性基因，含有这种重组质粒的受体细胞就能够在有的培养基中生长，否则不能生长，这样就筛选到含有重组DNA分子的受体细胞。具体如下图：5．目的基因的表达目的基因在细胞中表达，产生人们需要的功能物质，如人胰岛素原。1．转基因植物(1)传统育种方法的不足：培育新品种所需时间，而且亲本难以杂交。(3)培育成功的转基因农作物：抗除草剂的，抗植物病毒的，抗害虫的，耐贮存的等。2．基因治疗(1)概念：基因治疗是向中引入正常功能的，以纠正或补偿基因的缺陷，达到治疗的目的。三、基因工程与生态环境保护1．利用基因工程技术开发具有生

6、物可的新型塑料，以替代不可降解的化学合成塑料。2．利用基因工程技术，对能够分解石油的进行了改造，大大提高了其分解石油的能力。3．利用转基因微生物吸收环境中的、降解有毒化合物和处理工业废水。大肠杆菌酵母菌大肠杆菌氯化钙通透性重组DNA四环素宿主细胞较长远缘转基因烟草转基因番茄转基因棉转基因番茄目标细胞基因降解细菌重金属第4课时　植物的克隆1．植物细胞的全能性(2)原理：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套，都有发育成为完整个体所需的全部基因。(3)在生物体内细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织或器官，这是基因在特

7、定的时间和空间条件下的结果。2．植物组织培养(1)一般程序：配制培养基→获取的植物组织→组织培养，获得→诱导新植株形成。(2)过程：离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织胚状体(或根、芽)→幼苗成熟植株。遗传物质选择性表达半固体消毒愈伤组织二、植物克隆的成就1．细胞培养(1)过程：单个植物细胞经过培养基中成分的诱导，依次发育成细胞团、、心形胚和，最后再生出完整的植株。(2)细胞培养的诱导方法：主要通过平衡的植物激素配比进行调控。例如，适量的激动素和细胞分裂素配比可以诱导的分化；适量的吲哚乙酸(IAA)及适当减除其他植物激素，则可

8、以诱导。2．器官培养在植物器官培养方面，雌性的培养成果显著，例如子房的培养、胚囊的培养均已取得进展。3．原生质体培养和植物细胞工程(1)植物原生质体的获得方法：在0.5～0.6mol/L的溶液环境(较高渗透压)下用混合液处理根尖、叶片愈伤组织或悬浮培养细胞，将消化除去。获得球形的原生质体。