高三生物－－基因工程簡(jiǎn)介2

1、 舉例說明什么是目舉例說明什么是目的基因。的基因。目前被較廣泛提取目前被較廣泛提取使用的目的基因有：蘇使用的目的基因有：蘇云金桿菌抗蟲基因、人云金桿菌抗蟲基因、人胰島素基因、人干擾素胰島素基因、人干擾素基因、種子貯藏蛋白基基因、種子貯藏蛋白基因、植物抗病基因等。因、植物抗病基因等。、提取目的基因、提取目的基因?qū)⑿枰幕驈墓w生物需要的基因從供體生物的細(xì)胞內(nèi)提取出來。的細(xì)胞內(nèi)提取出來。供體生物細(xì)胞供體生物細(xì)胞取出取出DNADNA用限制酶剪用限制酶剪去多余部分去多余部分目的基因目的基因限制酶限制酶用限制酶切用限制酶切斷成許多片段斷成許多片段直接分離基因直接分離基因鳥槍法鳥槍法該法最大的缺點(diǎn)是帶

2、有很大的盲目該法最大的缺點(diǎn)是帶有很大的盲目性，工作量大，成功率低。且不能將性，工作量大，成功率低。且不能將真真核生物的基因轉(zhuǎn)移到原核生物核生物的基因轉(zhuǎn)移到原核生物中去。中去。人工合成基因法人工合成基因法DNADNA合成儀合成儀優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)鳥槍法鳥槍法反轉(zhuǎn)錄法反轉(zhuǎn)錄法根據(jù)已知氨基酸根據(jù)已知氨基酸合成合成DNADNA法法目的基因與運(yùn)載體結(jié)合目的基因與運(yùn)載體結(jié)合將目的基因與用限制性內(nèi)切酶處理將目的基因與用限制性內(nèi)切酶處理后的運(yùn)載體混合，用后的運(yùn)載體混合，用DNADNA連接酶處理連接酶處理會(huì)出現(xiàn)幾種結(jié)果？（只考慮兩兩結(jié)會(huì)出現(xiàn)幾種結(jié)果？（只考慮兩兩結(jié)合）合）有三種情況：目的基因與目的基因有三種情況：

3、目的基因與目的基因結(jié)合，質(zhì)粒與質(zhì)粒結(jié)合，目的基因結(jié)合，質(zhì)粒與質(zhì)粒結(jié)合，目的基因與質(zhì)粒結(jié)合。與質(zhì)粒結(jié)合。 3 3、將目的基因?qū)胧?、將目的基因?qū)胧?體細(xì)胞并使之?dāng)U增體細(xì)胞并使之?dāng)U增導(dǎo)入導(dǎo)入擴(kuò)增擴(kuò)增要讓目的基因表達(dá)，必要讓目的基因表達(dá)，必須將它導(dǎo)入受體細(xì)胞并進(jìn)行須將它導(dǎo)入受體細(xì)胞并進(jìn)行擴(kuò)增。擴(kuò)增。為獲得目的基因的表達(dá)為獲得目的基因的表達(dá)產(chǎn)物時(shí)，通常以大腸桿菌等產(chǎn)物時(shí)，通常以大腸桿菌等無害易得的細(xì)菌為受體。為無害易得的細(xì)菌為受體。為改進(jìn)某種生物時(shí)，將欲改進(jìn)改進(jìn)某種生物時(shí)，將欲改進(jìn)的生物細(xì)胞為受體。的生物細(xì)胞為受體。為使重組的為使重組的DNADNA分子更容易進(jìn)入受體細(xì)胞，分子更容易進(jìn)入受體細(xì)胞，通常

4、還要用一些物質(zhì)對(duì)受體細(xì)胞進(jìn)行處理，使通常還要用一些物質(zhì)對(duì)受體細(xì)胞進(jìn)行處理，使受體細(xì)胞具有更大的通透性。受體細(xì)胞具有更大的通透性。前三步的處理十分繁鎖，為保證前三步的處理十分繁鎖，為保證目的基因得到有效利用，通常用大量目的基因得到有效利用，通常用大量的受體細(xì)胞來接受不多的目的基因。的受體細(xì)胞來接受不多的目的基因。這樣，處理的受體細(xì)胞中真正攝入了這樣，處理的受體細(xì)胞中真正攝入了目的基因的很少，必須將它從中檢測(cè)目的基因的很少，必須將它從中檢測(cè)出來。出來。攝入重組攝入重組DNA DNA 分子的受體細(xì)胞分子的受體細(xì)胞是是很少很少的。要進(jìn)行檢測(cè)目的基因是否的。要進(jìn)行檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入成功，如何檢測(cè)？導(dǎo)入

5、成功，如何檢測(cè)？4 4、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)無表達(dá)產(chǎn)物無表達(dá)產(chǎn)物無表達(dá)產(chǎn)物無表達(dá)產(chǎn)物有表達(dá)產(chǎn)物有表達(dá)產(chǎn)物無表達(dá)產(chǎn)物無表達(dá)產(chǎn)物細(xì)菌的檢測(cè)，將每個(gè)受體細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)形成菌落，細(xì)菌的檢測(cè)，將每個(gè)受體細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)形成菌落，檢測(cè)菌落中是否有目的基因的表達(dá)產(chǎn)物。淘汰無表達(dá)產(chǎn)檢測(cè)菌落中是否有目的基因的表達(dá)產(chǎn)物。淘汰無表達(dá)產(chǎn)物的菌落，保留有表達(dá)產(chǎn)物的進(jìn)一步培養(yǎng)、研究。物的菌落，保留有表達(dá)產(chǎn)物的進(jìn)一步培養(yǎng)、研究。多細(xì)胞生物的檢測(cè)，將每個(gè)受體細(xì)胞單獨(dú)培多細(xì)胞生物的檢測(cè)，將每個(gè)受體細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)并誘導(dǎo)發(fā)育成完整個(gè)體，檢測(cè)這些個(gè)體是否攝養(yǎng)并誘導(dǎo)發(fā)育成完整個(gè)體，檢測(cè)這些個(gè)體是否攝入目的基因，入目的基因

6、，攝入的基因是否表達(dá)（是否表現(xiàn)出攝入的基因是否表達(dá)（是否表現(xiàn)出相應(yīng)的性狀）。相應(yīng)的性狀）。淘汰無變化的個(gè)體，保留有相應(yīng)淘汰無變化的個(gè)體，保留有相應(yīng)變化的個(gè)體進(jìn)一步培養(yǎng)、研究。變化的個(gè)體進(jìn)一步培養(yǎng)、研究。例：用棉鈴飼喂棉例：用棉鈴飼喂棉鈴蟲，如蟲吃后不出現(xiàn)鈴蟲，如蟲吃后不出現(xiàn)中毒癥狀，說明未攝入中毒癥狀，說明未攝入目的基因或攝入目的基目的基因或攝入目的基因未表達(dá)。如蟲吃后中因未表達(dá)。如蟲吃后中毒死亡，則說明攝入了毒死亡，則說明攝入了抗蟲基因并得到表達(dá)?？瓜x基因并得到表達(dá)。 檢測(cè)：通過檢測(cè)標(biāo)記基因檢測(cè)：通過檢測(cè)標(biāo)記基因的有無，來判斷目的基因的有無，來判斷目的基因是否導(dǎo)入。是否導(dǎo)入。 表達(dá)：通過特定

7、性狀的表達(dá)：通過特定性狀的產(chǎn)生與否來確定目的基因產(chǎn)生與否來確定目的基因是否表達(dá)。是否表達(dá)。據(jù)教材中的基因操作基本據(jù)教材中的基因操作基本步驟示意圖中所示的過程，步驟示意圖中所示的過程，試著復(fù)述基因操作的步驟試著復(fù)述基因操作的步驟 基因工程概念基因工程概念 定向改造生物的定向改造生物的新技術(shù)新技術(shù) 別別 名名操作環(huán)境操作環(huán)境操作對(duì)象操作對(duì)象操作水平操作水平基本過程基本過程結(jié)結(jié) 果果人類所需要的產(chǎn)品人類所需要的產(chǎn)品剪切剪切拼接拼接導(dǎo)入導(dǎo)入表達(dá)表達(dá)DNA分子水平分子水平基因基因生物外生物外基因拼接技術(shù)基因拼接技術(shù) DNA重組技術(shù)重組技術(shù)原原 理：理：基因重組基因重組基因工程基因工程 在生物體外，通過對(duì)

8、在生物體外，通過對(duì)DNA分子進(jìn)行分子進(jìn)行人工人工“剪切剪切”和和“拼接拼接”，對(duì)生物的基因，對(duì)生物的基因進(jìn)行改造和重新組合，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞進(jìn)行改造和重新組合，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行無性繁殖，使重組基因在受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行無性繁殖，使重組基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生出人類所需要的產(chǎn)品。內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生出人類所需要的產(chǎn)品。 提 取 目 的 基 因提 取 目 的 基 因直接分離基因：鳥槍法直接分離基因：鳥槍法 基因工程基本操作步驟基因工程基本操作步驟目的基因與目的基因與運(yùn)載體結(jié)合運(yùn)載體結(jié)合目的基因?qū)康幕驅(qū)胧荏w細(xì)胞入受體細(xì)胞目的基因的目的基因的檢測(cè)和表達(dá)檢測(cè)和表達(dá)人工合成基因人工合成基因反轉(zhuǎn)錄法反轉(zhuǎn)錄法據(jù)已知的氨基酸序列據(jù)已知的氨基酸序列合成合成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連接連接酶酶，形成重組，形成