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1、第2节 基因工程及其应用郝集中学 唐光启温故知新：Click to add Title1最古老的育种方式是什么？最古老的育种方式是什么？1Click to add Title2诱变育种的概念和原理是什么？诱变育种的概念和原理是什么？4Click to add Title1杂交育种的不足之处在哪里？杂交育种的不足之处在哪里？3Click to add Title2杂交育种的原理是什么？杂交育种的原理是什么？2Click to add Title1这些传统的育种方式能不能在不这些传统的育种方式能不能在不同物种间进行？同物种间进行？5积极思考转基因抗棉铃虫棉花转基因抗棉铃虫棉花美国公司研制出可当宠物
2、出售的转美国公司研制出可当宠物出售的转基因荧光鱼基因荧光鱼具有人生长激素的转基因具有人生长激素的转基因 “超级鼠超级鼠”供体生物供体生物基因工程的定义是指什么？基因工程的定义是指什么？1基因工程是在什么水平上操作的？基因工程是在什么水平上操作的？2基因工程的原理是什么？基因工程的原理是什么？3阅读P102教材并思考问题：基因工程的结果是什么？基因工程的结果是什么？4目的基因目的基因提取提取受体细胞受体细胞放入放入积极思考请根据定义简述基因工程的过程。请根据定义简述基因工程的过程。5基因操作的工具：基因操作的工具：1.1.基因的基因的“剪刀剪刀”限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶（简称限制酶）（简
3、称限制酶）特性：特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切割点上将序列，并在特定的切割点上将DNA DNA 分子切断。分子切断。专一性专一性该限制酶只能识别该限制酶只能识别GAATCC的序列，并在的序列，并在G和和A之之间将这段序列切开。说明了限制酶具有的特性是间将这段序列切开。说明了限制酶具有的特性是 。如如:EcoRI限制酶限制酶三种基本工具：基因的剪刀、基因的针线、基因的运输工具基因的剪刀、基因的针线、基因的运输工具EcoRI限制酶识别了限制酶识别了GAATTC序列：序列：被同一种限制酶切断的几个被同一种限制酶切断的几个DNADNA是否具
4、是否具有相同的黏性末端？有相同的黏性末端？积极思考2.基因的针线基因的针线DNADNA连接酶连接酶连接酶的作用是：将互补配对的两个黏性连接酶的作用是：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的末端连接起来，使之成为一个完整的DNADNA分子。分子。3.基因的运输工具基因的运输工具运载体：运载体： 质质粒粒、噬噬菌菌体和动植物病毒等。体和动植物病毒等。标记基因，标记基因，便于进行便于进行检测。检测。将外源基因送入受将外源基因送入受体细胞。体细胞。1.作用：作用：2.常用的运载体：常用的运载体：基因的运载体基因的运载体-质粒的结构和特点：质粒的结构和特点：（1）细胞拟核之外的小的环状）细
5、胞拟核之外的小的环状DNA分子分子（2）存在于细菌、霉菌、酵母菌等细胞里，）存在于细菌、霉菌、酵母菌等细胞里，对细胞的正常生活几乎没有影响对细胞的正常生活几乎没有影响（3）能够在宿主细胞中自主复制）能够在宿主细胞中自主复制（4）可以容易地从细胞中取出或）可以容易地从细胞中取出或放入放入第一步：获取目的基因第一步：获取目的基因基因工程基本操作步骤：基因工程基本操作步骤：第二步：目的基因与运载体结合第二步：目的基因与运载体结合第三步：将目的基因导入受体细胞第三步：将目的基因导入受体细胞第四步：目的基因的表达和检测第四步：目的基因的表达和检测提取目的基因提取目的基因目的基因与运载目的基因与运载体结合
6、体结合目的基因导入受目的基因导入受体细胞体细胞基因的检测与鉴定基因的检测与鉴定1、基因工程与作物育种、基因工程与作物育种生长快、肉质好的转基因生长快、肉质好的转基因鱼鱼( (中国中国) )乳汁中含有人生长激素的乳汁中含有人生长激素的转基因牛转基因牛( (阿根廷阿根廷) )转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转鱼抗寒基转鱼抗寒基因的番茄因的番茄2 2、基因工程与药物研制、基因工程与药物研制我国生产的部分基因我国生产的部分基因工程疫苗和药物工程疫苗和药物许多药品的生产许多药品的生产是从生物组织中提取是从生物组织中提取的。受材料来源限制的。受材料来源限制产量有限，其价格往产量有限，其价格
7、往往十分昂贵。往十分昂贵。微生物生长迅速，容易控制，适于大规模微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。胰岛素从猪、牛等动物的胰胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，腺中提取，100Kg100Kg胰腺只能提取胰腺只能提取4-5g4-5g的胰岛素，其产量之低和价的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。格之高可想而知。将合成的胰岛素将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，
8、基因导入大肠杆菌，每每2000L2000L培养液就能培养液就能产生产生100g100g胰岛素！使胰岛素！使其价格降低了其价格降低了30%-30%-50%!50%!干扰素治疗病毒感染简直干扰素治疗病毒感染简直是是“万能灵药万能灵药”！过去从人血！过去从人血中提取，中提取，300L300L血才提取血才提取1mg1mg！其其“珍贵珍贵”程度自不用多说。程度自不用多说。人造血液、白细胞人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过介素、乙肝疫苗等通过基因工程实现工业化生基因工程实现工业化生产，均为解除人类的病产，均为解除人类的病苦，提高人类的健康水苦，提高人类的健康水平发挥了重大的作用。平发挥了重大的作用。人造
9、血液及其生产人造血液及其生产3 3、环境保护、环境保护基因工程做成的基因工程做成的“超级细菌超级细菌”能吞食和分解能吞食和分解多种污染环境的物质。多种污染环境的物质。利用基因工程培育的利用基因工程培育的“指示生物指示生物”能十分能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。课堂练习：课堂练习：要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是（ ）限制酶连接酶解旋酶还原酶实施基因工程的第一步的一种方法是把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
10、分子的顺序，切点在和之间，这是利用了酶的（）高效性专一性多样性催化活性易受外界影响积极思考基因工程的正确操作步骤是（）基因工程的正确操作步骤是（）使目的基因与运载体结合使目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞检测目的基因的表达是否符合特定性状要求检测目的基因的表达是否符合特定性状要求提取目的基因提取目的基因 采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的作法正采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的作法正确的是（）（理综第题）确的是（）（理综第题）将毒素蛋白注射到棉受精卵中将毒素蛋白注射到棉受精卵中 将编码毒素蛋白的序列，注射到棉受精卵中将编码毒素蛋白的序列，注射到棉受精卵中 将编码毒素蛋白的序列，与质粒重组，导入细菌，用该将编码毒素蛋白的序列，与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，在进行组织培养细菌感染棉的体细胞，在进行组织培养 将编码毒素蛋白的序列，与细菌质粒重组，注射到棉的将编码毒素蛋白的序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵中子房并进入受精卵中 积极思考
