基因工程及其應用

雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種原理常用方法優(yōu)點缺點基因重組基因突變染色體變異（成倍減少）染色體變異（成倍增加）雜交用物理或化學方法處理生物花藥離體培養(yǎng)→單倍體→秋水仙素處理→純種秋水仙素處理使位于不同個體的優(yōu)良性狀集中于一個個體上提高變異頻率加速育種進程有利變異少，需大量處理供試材料明顯縮短育種年限，育種時間較短。技術復雜，需與雜交育種配合各種器官大、營養(yǎng)成分高、抗性強與雜交育種配合；獲得的新品種發(fā)育延遲育種時間最長學習目標1、掌握基因工程原理、步驟2、說出基因工程的應用6-2基因工程及其應用能發(fā)熒光的熱帶斑馬魚普通熱帶斑馬魚是不發(fā)熒光的能產生人胰島素的大腸桿菌基因“嫁接”基因工程：即

。通俗的說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細胞里，

地改造生物的

。原理：操作水平：結果：一、基因工程目的基因供體細胞受體細胞基因重組DNA分子水平定向地改造生物的遺傳性狀，獲得人類所需要的品種。獲得新性狀基因拼接技術或DNA重組技術定向遺傳性狀二、基因操作的工具（1）基因的“剪刀”①存在：主要存在微生物體內,種類很多②特點：一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并在特定的位點上切割專一性—限制性核酸內切酶思考CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG

將熒光基因從水母DNA中獲取出來需切幾刀？會出現(xiàn)幾個黏性末端？24GGCATCTTAAAATTCCGTAG限制性內切酶（EcoRⅠ）作用過程點擊播放模型構建1CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG練習使用EcoRI剪切目的基因CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG

目的基因黏性末端？基因進行了切割以后就有了切口，怎樣才能將有切口的基因與其他基因縫合在一起呢？2：基因工程的指“DNA連接酶”“”作用：連接“梯子”斷口的“扶手”而非“梯子”中間的“踏板”。其作用與限制性內切酶相反，作用點相同DNA連接酶的作用過程點擊播放3、基因工程的目的基因A、條件：1、能夠在宿主細胞中復制并穩(wěn)定地保存2、具有多個限制酶切點（每種限制酶切點最好只有一個），以便與外源基因連接3、具有標記基因，便于進行篩選B、常用的運載體：質粒、噬菌體和動、植物病毒等運載體

標記基因，便于進行檢測。

其中質粒存在于許多細菌和酵母菌等生物中,是細胞染色體外能夠自主復制的很小的環(huán)狀DNA分子.

C、它們的共同特點是：都有侵染或進入宿主細胞的能力目的基因運載體重組DNA分子CTTCATGAATTCCCTAA

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GGCATCTTAAAATTCCGTAG第一步：三、基因工程基本步驟：第二步：獲取目的基因目的基因與運載體結合方法：1、直接分離：鳥槍法2、人工合成：注意：要保持基因的完整性注意：要用同一種限制酶切取目的基因和運載體，并用DNA連接酶連接。結果：三種情況結果要篩選第三步：第四步:將目的基因導入受體細胞目的基因的檢測和表達1、常用的受體細胞：大腸桿菌、枯草桿菌、酵母菌、動植物細胞等2、常用微生物作受體細胞的原因：微生物增殖快、代謝快、目的產物多3、若受體細胞為細菌應作何處理：應用CaCl2處理一般檢測：標記基因是否表達目的是：增大細胞壁的通透性從細胞中分離出DNA從大腸桿菌中提取質粒限制酶提取目的基因限制酶目的基因與運載體結合DNA連接酶目的基因導入受體細胞目的基因的表達與檢測基因工程(geneengineering)的“四步曲”提取目的基因1目的基因與運載體結合2將目的基因導入受體細胞3目的基因的檢測和表達4？如何讓大腸桿菌生產人胰島素？①從細胞中分離出DNA①②③④⑤⑥②限制酶截取DNA片斷③分離大腸桿菌中的質粒⑤用重組質粒轉化大腸桿菌⑥培養(yǎng)大腸桿菌克隆大量基因？思維拓展:

細菌和人是差異非常大的兩種生物,通過基因重組后,細菌能夠合成人體的胰島素，這說明了什么？這可不是普通的細菌，它是嫁接了人胰島素基因的工程菌，能大量合成人胰島素。人和細菌共用一套遺傳密碼所有生物共用一套遺傳密碼⒈要使目的基因與對應的載體重組，所需的兩種酶是()

①限制酶②DNA連接酶③解旋酶④還原酶Ａ．①②Ｂ．③④Ｃ．①④Ｄ．②③2.基因工程的正確操作步驟是（）

①使目的基因與運載體結合

②將目的基因導入受體細胞

③檢測目的基因的表達是否符合特定性狀要求

④提取目的基因Ａ．③②④①Ｂ．②④①③

Ｃ．④①②③Ｄ．③④①②積極思維:12基因工程的操作工具1.基因的剪刀

——限制性內切酶2.基因的針線

——ＤＮＡ連接酶

3.基因的運輸工具

——運載體

基因工程的操作步驟1.目的基因的提取2.目的基因與運載體結合3.目的基因導入受體細胞4.目的基因的檢測與表達基因工程(geneengineering)的原理小結四、基因工程的成果及發(fā)展1、醫(yī)藥衛(wèi)生：a、藥品生產b、基因診斷與治療我國生產的部分基因

工程疫苗和藥物診斷原理：DNA分子雜交原理生產胰島素2、農牧業(yè)與食品工業(yè)生長快、肉質好的轉基因魚(中國)轉黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉魚抗寒基因的番茄

基因工程做成的“超級細菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質。通常一種假單孢桿菌只能分解石油中的一種烴類．用基因工程培育成功的“超級細菌”卻能分解石油中的多種烴類化合物。

科學家還培育出能吞食轉化汞、鎘等重金屬，分解DDT等毒害物質的細菌。3.環(huán)境污染治理

轉基因食品

安全嗎?!A.常用相同的限制性核酸內切酶處理目的基因和質粒

B.DNA連接酶和RNA聚合酶是構建重組質粒必需的工具酶

C.可用抗生素的培養(yǎng)基檢測大腸桿菌中是否導入了重組質粒

D.導入大腸桿菌的目的基因不一定