八年級(jí)生物基因工程2

1、第三節(jié) 知識(shí)要點(diǎn)： 1知道基因工程的概念 2知道基因操作的工具和基本步驟 3.知道基因工程所取得的成果和發(fā)展前景基因工程簡(jiǎn)介實(shí)例：用大腸桿菌生產(chǎn)人的胰島素操作步驟：將人的胰島素基因轉(zhuǎn)移到大腸桿菌操作步驟：將人的胰島素基因轉(zhuǎn)移到大腸桿菌中，通過(guò)微生物的發(fā)酵使大腸桿菌表達(dá)人的中，通過(guò)微生物的發(fā)酵使大腸桿菌表達(dá)人的胰島素基因，從而獲得人的胰島素。胰島素基因，從而獲得人的胰島素。通俗地說(shuō)，就是按照人們的意愿，把一種生物的個(gè)別基因復(fù)制出來(lái)，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向改造生物的遺傳性狀。. 基因工程的概念這種技術(shù)是在生物體外，通過(guò)對(duì)DNA分子進(jìn)行人工“剪切”和“拼接”，對(duì)生物的基因進(jìn)行

2、改造和重新組合，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行無(wú)性繁殖，使重組基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生出人類所需要的基因產(chǎn)物。問(wèn)題1 怎樣獲得人的胰島素基因？ 目的基因的提取問(wèn)題問(wèn)題2 怎樣將目的基因?qū)氲绞荏w細(xì)胞中？怎樣將目的基因?qū)氲绞荏w細(xì)胞中？ 目的基因與運(yùn)載體結(jié)合目的基因與運(yùn)載體結(jié)合問(wèn)題問(wèn)題3 怎樣將重組質(zhì)粒導(dǎo)入到受體細(xì)胞中？怎樣將重組質(zhì)粒導(dǎo)入到受體細(xì)胞中？ 將目的基因?qū)氲绞荏w細(xì)胞將目的基因?qū)氲绞荏w細(xì)胞問(wèn)題問(wèn)題4 目的基因是否在受體細(xì)胞中表達(dá)？目的基因是否在受體細(xì)胞中表達(dá)？ 目的基因的檢測(cè)和表達(dá)目的基因的檢測(cè)和表達(dá)基因操作的工具（1）基因的剪刀限制性內(nèi)切酶存在：主要存在于微生物作用與特性：一種酶只能識(shí)別

3、一種特定的核苷酸序列，并在特定的內(nèi)切點(diǎn)切割DNA分子。種類：200多種（2）基因的針線DNA連接酶兩條DNA末端之間的縫隙“縫合”起來(lái)。目前常用的兩類運(yùn)載體一類是細(xì)菌的質(zhì)粒，它是細(xì)菌染色體DNA以外的小型環(huán)狀DNA(一般有1-200kb，kb為千堿基對(duì))，有的細(xì)菌只有一個(gè)，有的細(xì)菌有多個(gè) 第一類是噬菌體和某些病毒的DNA。一般來(lái)說(shuō)，天然運(yùn)載體往往不能滿足人類的所有要求，因此人們根據(jù)不同的目的和需要，對(duì)某些天然的運(yùn)載體進(jìn)行人工改建。 （3）基因的運(yùn)載工具運(yùn)載體使用運(yùn)載體的目的一是用它作為運(yùn)載工具，將目的基因送到宿主細(xì)胞中去 運(yùn)載體應(yīng)具備的三個(gè)條件(1)能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制含復(fù)制起始點(diǎn)

4、 (2)有多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接克隆位點(diǎn) (3)具有某些標(biāo)記基因，以便進(jìn)行篩選 質(zhì)粒是否導(dǎo)入目的基因是否插入實(shí)驗(yàn)：模擬重組DNA獲取目的基因的方法mRNA單鏈DNA逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄雙鏈DNA合成合成DNA片段擴(kuò)增供 體 細(xì) 胞中 D N A限制性酶限制性酶運(yùn)載體運(yùn)載體DNA片段不同受體細(xì)胞目的基因細(xì)胞目的基因找出找出提 取 目 的 基 因直接分離基因：鳥槍法 基因工程基本操作步驟目的基因與運(yùn)載體結(jié)合目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)和表達(dá)人工合成基因反轉(zhuǎn)錄法據(jù)已知的氨基酸序列合成DNA同一種限制性內(nèi)切酶切割質(zhì)粒和目的基因，加入DNA連接酶，形成重組DNA分子 主要是借鑒細(xì)菌或病毒侵染細(xì)

5、胞的方法 根據(jù)受體細(xì)胞是否具有某些標(biāo)記基因判斷目的基因是否導(dǎo)入 檢測(cè)表達(dá)受體細(xì)胞表現(xiàn)出特定的性狀 生產(chǎn)基因工程藥品 基因工程成果與發(fā)展前景基因工程與醫(yī)藥衛(wèi)生基因診斷基因治療如胰島素、干擾素 如用基因探針檢測(cè)肝類病毒、診斷遺傳病 把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，達(dá)到治療疾病的目的 農(nóng)業(yè)上基因工程與農(nóng)牧業(yè)、食品工業(yè)基因工程與環(huán)境保護(hù)畜牧養(yǎng)殖業(yè)上食品業(yè)獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物 培養(yǎng)具有各種抗逆性的作物新品種 獲得人們所需要的和具優(yōu)良品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 利用某些特定的外源基因在哺乳動(dòng)物體內(nèi)表達(dá) 為人類開辟新的食物來(lái)源 用DNA探針檢測(cè)水中病毒的含量 獲得分解四種烴類的“超級(jí)菌”，吞噬

6、汞和降解土壤中DDT的細(xì)菌 環(huán)境監(jiān)測(cè)環(huán)境凈化基因治療基因芯片相關(guān)考題： （ 03年天津卷）采用基因工程的方法培育抗蟲棉，年天津卷）采用基因工程的方法培育抗蟲棉，下列導(dǎo)入目的基因的作法正確的是下列導(dǎo)入目的基因的作法正確的是（ ）ABCD將毒素蛋白注射到棉受精卵中將毒素蛋白注射到棉受精卵中將編碼毒素蛋白的將編碼毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中序列，注射到棉受精卵中將編碼毒素蛋白的將編碼毒素蛋白的DNA序列，與質(zhì)粒重組，導(dǎo)入序列，與質(zhì)粒重組，導(dǎo)入細(xì)菌，用該細(xì)菌感染棉的體細(xì)胞，再進(jìn)行組織培養(yǎng)細(xì)菌，用該細(xì)菌感染棉的體細(xì)胞，再進(jìn)行組織培養(yǎng) 將編碼毒素蛋白的將編碼毒素蛋白的DNA序列，與細(xì)菌質(zhì)粒重組，

7、序列，與細(xì)菌質(zhì)粒重組，注射到棉的子房并進(jìn)入受精卵注射到棉的子房并進(jìn)入受精卵 綠色枝條白色枝條花斑枝條有絲分裂雜種優(yōu)勢(shì):要保持雜種優(yōu)勢(shì)-必須年年制第一代雜交種-利用雄性不育可解決大量去雄工作雄性不育和三系兩區(qū)育種:調(diào)控系統(tǒng)基因 原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)(1)由成百上千個(gè)核苷酸對(duì)組成(2)包括:編碼區(qū)-能轉(zhuǎn)錄相應(yīng)的信使RNA,指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成非編碼區(qū)不能轉(zhuǎn)錄為信使RNA,不能編碼蛋白質(zhì)有調(diào)控遺傳信息表達(dá)的核苷酸序列最重要的是有位于編碼區(qū)上游的RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn) 真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)非編碼區(qū):有調(diào)控作用的核苷酸序列,包括位于編碼區(qū)上游的RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn).編碼區(qū):特點(diǎn)-間隔的不連續(xù)包括外顯子-能編碼蛋白質(zhì)

8、的序列內(nèi)含子-不能編碼蛋白質(zhì)的序列問(wèn)題1 怎樣獲得人的胰島素基因？ 目的基因的提取問(wèn)題問(wèn)題2 怎樣將目的基因?qū)氲绞荏w細(xì)胞中？怎樣將目的基因?qū)氲绞荏w細(xì)胞中？ 目的基因與運(yùn)載體結(jié)合目的基因與運(yùn)載體結(jié)合問(wèn)題問(wèn)題3 怎樣將重組質(zhì)粒導(dǎo)入到受體細(xì)胞中？怎樣將重組質(zhì)粒導(dǎo)入到受體細(xì)胞中？ 將目的基因?qū)氲绞荏w細(xì)胞將目的基因?qū)氲绞荏w細(xì)胞問(wèn)題問(wèn)題4 目的基因是否在受體細(xì)胞中表達(dá)？目的基因是否在受體細(xì)胞中表達(dá)？ 目的基因的檢測(cè)和表達(dá)目的基因的檢測(cè)和表達(dá)（2）基因的針線DNA連接酶兩條DNA末端之間的縫隙“縫合”起來(lái)。生產(chǎn)基因工程藥品 基因工程成果與發(fā)展前景基因工程與醫(yī)藥衛(wèi)生基因診斷基因治療如胰島素、干擾素 如用基因探針檢測(cè)肝類病毒、診斷遺傳病 把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，達(dá)到治療疾病的目的 相關(guān)考題： （ 03年天津卷）采用基因工程的方法培育抗蟲棉，年天津卷）采用基因工程的方法培育抗蟲棉，下列導(dǎo)入目的基因的作法正確的是下列導(dǎo)入目的基因的作法正確的是（ ）ABCD將毒素蛋白注射到棉受精卵中將毒素蛋白注射到棉受精卵中將編碼毒素蛋白的將編碼毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中序列，注射到棉受精卵中將編碼毒素蛋白的將編碼毒素蛋白的DNA序列，與質(zhì)粒重組，導(dǎo)入序列