高中生物第二册第6章遗传住处的传递和表达6.3基因工程与转基因生物课件1沪科版

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1、基因工程：普通高中生物新课程标准要求1.基因工程的概念2.重组技术所需三种基因工具的作用3.基因工程基本操作程序的四个步骤什么叫基因工程？基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。该技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。一基因工程的概念基因工程生产胰岛素简要过程：一基因工程的概念人的细胞提取胰岛素基因与运载体DNA拼接导入细菌(含胰岛素基因)生产胰岛素上述生产胰岛素的关键步骤是什么？一基因工程的概念基因工程生

2、产胰岛素的关键步骤：关键步骤一：胰岛素基因的获取关键步骤二：胰岛素基因与运载体DNA连接关键步骤三：胰岛素基因导入受体(大肠杆菌)细胞解决胰岛素生产的关键步骤需要哪些工具？（二）基因操作的工具关键步骤一的工具：关键步骤二的工具：关键步骤三的工具：分子手术刀——限制性内切酶分子缝合针——DNA连接酶分子运输车——运载体黏性末端黏性末端1、限制性核酸内切酶限制酶是在生物体(主要是微生物)内的一种酶，一种限制性内切酶只能识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开（切割DNA分子）来源：主要从原核细胞分

3、离作用：作用结果：EcoRI重难点剖析基因工程的“专用工具”平未端及粘性未端什么叫黏性末端？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。要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？要切两个切口，产生四个黏性末端。如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？会产生相同的黏性末端，然后让两者的黏性末端黏合起来，就似乎可以合成重组的DNA分子了。基因的针线：DNA连接酶GAATTCCTTAAGGAATTCCTTAAGGCTTAAAATTCGGCTTAAAAT

4、TCGGCTTAAAATTCG同种限制酶切割基因的针线——DNA连接酶DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，即把梯子两边扶手的断口连接起来(形成磷酸二酯键)，这样一个重组的DNA分子就形成了。外源基因(胰岛素基因)怎样才能导入受体细胞(大肠杆菌)？导入过程需要运输工具——运载体。运载体的作用有哪些？作用一：作为运载工具，将外源基因(胰岛素基因)转移到受体细胞(大肠杆菌)中去。作用二：利用运载体在受体细胞(大肠杆菌)内，对外源基因(胰岛素基因)进行大量复制。作为运载体必须具备哪些条件？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

5、，以便与外源基因连接。3）具有某些标记基因，便于进行筛选。如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。常用的运载体主要有两类：1）细菌细胞质的质粒2）噬菌体或某些动植物病毒基因工程的“专用工具”运载体：常用质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒质粒特点：1、细菌染色体外双链环状DNA分子2、能自我复制并在受体细胞中稳定存在3、有一个或多个限制酶切点4、有特殊的遗传标记基因注意：真正用作运载体的质粒都是人工改造过的。大肠杆菌的质粒：最常用的质粒是大肠杆菌的质粒，其中常含有抗药基因，如抗四环素的标记基因。质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性作用，但复制只

6、能在宿主细胞内完成。四个基本步骤：（三）基因操作的基本步骤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4）目的基因的检测和表达目的基因目的基因是人们所需要转移或改造的基因。如苏云金芽孢杆菌的抗虫基因，还有植物的抗病（抗病毒、抗细菌）基因、种子贮藏蛋白的基因，以及人的胰岛素基因、干扰素基因等。步骤一：目的基因的提取目的基因的提取方法直接分离基因人工合成基因反转录法根据已知的氨基酸序列合成DNA：鸟枪法在获取真核细胞中的目的基因时,一般用人工合成基因的方法.哪些新技术能大大简化基因工程的操作技术？1）DNA序列自动测序仪：2）PCR

7、技术：对提取出来的基因进行核苷酸序列分析。使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增。步骤二：目的基因与运载体重组1）用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个切口，露出黏性末端。2）用同一种限制酶切断目的基因，使其产生相同的黏性末端。3）将切下的目的基因片段插入质粒的切口处，再加入适量DNA连接酶，形成了一个重组DNA分子（重组质粒）目的基因与运载体的结合过程，实际上是不同来源的基因重组的过程。用与提取目的基因相同的限制酶切割质粒使之出现一个切口，将目的基因插入切口处，让目的基因的黏性末端与切口上的黏性末端互补配对后，在连接酶的作用下连接形成重组DNA分子

8、。目的基因与运载体结合常用的受体细胞：有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。将目的基因导入