上课62基因工程及其应用

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1、你见过吗？能产生人胰岛素的大肠杆菌第二节《基因工程及其应用》一、基因工程的原理基因工程，又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。培育转基因大肠杆菌的简要过程：实例展示目的基因供体细胞受体细胞获得新性状（人的细胞）（大肠杆菌）DNA重组技术的基本工具准确切割DNA的工具（基因“剪刀”）——限制性内切酶DNA片段的连接工具（基因“针线”）——DNA连接酶基因转移工具（基因“运载体”）——基因进入受体细胞的运载体基因的大小以纳米计算，要对它进行剪切、拼接等操作，最少需要以

2、下三种专门工具：1、基因的指“限制性核酸内切酶”一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定切点切割特点:“”这个特点说明了：酶具有专一性1、“基因剪刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)CTTAAGAATTCG例如:EcoRI限制酶，专一识别GAATTC序列，并在G和A之间将序列切开。什么叫黏性末端？被限制酶切开的DNA两条单链的切口,带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。GAATTCCTTAAGCCCGGGGGGCCCCTTAAGAATTCG黏性末端平末端限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列：限制酶EcoRICCCGGGGGGCCC限制酶SmaI限制性核

3、酸内切酶作用的是DNA分子中的什么键？磷酸二酯键即脱氧核糖、磷酸之间的连接ATGGCATCTTCGAAGPAP尝试写出下列序列受EcoRI限制酶作用后的黏性末端DNA被限制酶切断后有两个反向互补的“黏性末端”。被同一种限制酶切断的几个DNA具有相同的黏性末端，碱基能够通过互补进行配对。CTTCATGGAAGTACTTAAGGGATTAATTCCCTAAACGTGCTTAAAATTCCCATTGGGTAAGGCATCTTAAAATTCCGTAGGGCATCTTAAAATTCCGTAG目的基因限制性内切酶（EcoRⅠ）作用过程点击播放一、基因工程的原理2、“基因针线”——DNA连接酶连接酶的

4、作用：将脱氧核糖和磷酸交替连接的DNA骨架的缺口“缝合”。CTTCATGGAAGTACTTAAGGGATTAATTCCCTAAGGCATCTTAAAATTCCGTAG连接酶连接的部位：生成磷酸二酯键AATTGCCTTAAG连接磷酸二酯键不同点：连接酶：将DNA片段间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。DNA聚合酶和DNA连接酶有何异同点？聚合酶：以一条DNA为模板，将一个一个核苷酸连接起来相同点：都是通过形成磷酸二酯键连接起来思考：如何将重组DNA分子送入受体细胞呢？DNA连接酶的作用过程点击播放3、基因工程的目的基因A、常用的运载体：质粒、噬菌体和动、植物病毒

5、等质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物中,是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状DNA分子.用同种限制性内切酶切断的质粒目的基因导入细胞内运载体特点：1能够在宿主细胞内复制并稳定保存；２具有多个限制酶切点以便与外源基因相连；３具有标志基因，便于进行筛选．三、基因工程基本步骤1、提取目的基因2、目的基因与运载体结合3、将目的基因导入受体细胞导入扩增4、目的基因的监测与鉴定目的基因的检测与鉴定大量的受体细胞接受不多的目的基因。处理的受体细胞中真正摄入了目的基因的很少，必须将它从中检测出来。将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产物的菌落，保留有表达产物的

6、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基因工程别名操作环境操作对象操作水平基本工具基本过程结果实质基因拼接技术或DNA重组技术生物体外基因DNA分子水平人类需要的基因产物提取→拼接→导入→检测和鉴定基因重组限制酶、DNA连接酶、运载体（2006.台州质检）下列是由限制酶切割形成的DNA片段，能用相应DNA连接酶将它们恢复连接的组合是①…CTGCA…G②…G…CTTAA③G…ACGTC…④AATTC…G…A.①③；②④B.①②；③④C.①④；②③D.以上都不对ADNA连接酶的作用是：A.子链和母链之间形成氢键B.黏性末端之间形成氢键C.两个DNA末端间的缝隙连接D.A、

7、B、C都对C四、基因工程的应用1、基因工程与作物育种培育抗逆性品种将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。抗虫基因作物的意义：减少农药的用量，降低了生产的成本，减少了农药对环境的污染。转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转鱼抗寒基因的番茄获得高产、稳产和具有优良品质的农作物和具有抗逆性的作物新品种。转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯转基因大豆转基因龙胆花色奇异转基因蓝猪耳