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1、第六章 从杂交育种到基因工程,第2节：基因工程及其应用,课题1：基因工程的原理,1、基因工程的概念：基因工程又叫 或 。通俗地说，就是 ，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中， 。,基因工程的原理,基因拼接技术,DNA重组技术,按照人们的意愿,定向地改造生物的遗传性状,2、基因工程的原理： 。,基因重组,3、基因操作的工具 （1）基因的剪刀 。 分布： 。 作用特点： ，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 结果： （碱基互补配对） （2）基因的针线 。 连接的部位： （梯子的扶手），不是氢键（梯子的踏板）。 结果： 。,基因工程的原理,限制性内切酶,主要在微
2、生物中,特异性,产生黏性末端,DNA连接酶,磷酸二酯键,两个相同的黏性末端的连接,3、基因操作的工具 （3）基因的运载工具 。 作用： 。 具备的条件：能在 内复制并稳定地保存；具有 ；具有某些 基因。 种类： 、 和 。 质粒的特点：质粒是基因工程中最常用的 ；最常用的质粒是 的质粒；存在于许多细菌及酵母菌等生物中；质粒的存在对宿主细胞 ；质粒的复制只能在 内完成；细胞染色体外能自主复制的小型 。,基因工程的原理,运载体,将外源基因送入受体细胞,宿主细胞,多个限制酶切点,标记,质粒,噬菌体,动植物病毒,运载体,大肠杆菌,无影响,宿主细胞,环状DNA分子,例1：实施基因工程第一步的一种方法是把
3、所需的基因从供体细胞内分离出来，这要利用限制性内切酶。一种限制性内切酶能识别DNA分子中的GAATTC顺序，切点在G和A之间，这是应用了酶的（ ） A、高效性 B、专一性 C、多样性 D、催化活性受外界条件影响,基因工程的原理,B,例2：下列黏性末端属于同一种限制酶切割而成的是（ ） A、 B、 C、 D、,基因工程的原理,B,4、基因操作的基本步骤 （1） （人们所需要的的基因）。 提取途径有两条： 一条是从 ；另一种是 。 人工合成方法有 （利用mRNA）； 根据 推测出核苷酸序列，通过化学方法合成 。 （2） （以质粒为运载体）。 步骤：用一定的 切割质粒；用 切割目的基因；加入 ；质粒
4、和目的基因结合成 分子。 结果：可能有三种情况：目的基因与目的基因结合；质粒与质粒结合；目的基因与质粒结合。,基因工程的原理,提取目的基因,供体细胞的DNA中直接分离基因,人工合成基因,反转录法,蛋白质中氨基酸的序列,DNA,目的基因与运载体结合,限制酶,同一种限制酶,DNA连接酶,重组DNA,4、基因操作的基本步骤 （3） 。 导入方法： 。 导入过程： 。 （4）目的基因的表达与检测 检测：根据受体细胞中是否具有 ，判断目的基因导入与否。 如大肠杆菌质粒中含抗青霉素基因，把某种生物放入带有青霉素的培养基中培养，若有抗性，说明导入成功；若无抗性，说明导入失败。 表达：受体细胞表现出 ，如棉花
5、抗虫性状的表现。,基因工程的原理,将目的基因导入受体细胞,借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径,运载体为质粒，受体细胞为细菌,标记基因,特定的性状,例3：下列关于基因工程的叙述，正确的是（ ） A、重组DNA技术所用的工具本科是限制酶、连接酶和运载体 B、所有限制酶都只能识别同一种按规定排列的核苷酸序列 C、选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细胞繁殖快 D、只要目的基因进入了受体细胞就能成功地实现表达,基因工程的原理,C,例4：以下说法正确的是（ ） A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B、质粒是基因工程中唯一的运载体 C、运载体必须具备的条件之一是具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接 D、基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复,基因工程的原理,C,例5：上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中药物蛋白含量提高30多倍，转基因动物是指（ ） A、提供基因的动物 B、基因组中增加了外源基因的动物 C、能产生白蛋白的动物 D、能表达基因信息的动物,基因工程的原理,B,例6：基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的，在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是（ ） A、人工合成基因 B、目的基因与运载体结合 C、将目的基因导入受体细胞 D、目的基因的检测和表达,基因工程的原理,C,
