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1、基因工程基因工程及其及其应用应用乐安一中 生物组1基因工程基因工程：即即 。通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某通俗的说，就是按照人们的意愿，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里，生物的细胞里， 地改造生物的地改造生物的 。原原 理理：操作水平操作水平：结结 果果：目的基因目的基因供体细胞供体细胞受体细胞受体细胞基因重组基因重组DNADNA分子水平分子水平定向地改造生物的遗传性状，定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。获得人类所需要的品种。获得新性状获得新性状基因拼接技术或基因拼接技术或DNA重组技
2、术重组技术定向定向遗传性状遗传性状2二、基因操作的工具二、基因操作的工具31、基因工程的、基因工程的指指“ “ 限制性内切酶限制性内切酶 ”微生物微生物一种限切酶一种限切酶只能识别只能识别一种特定的一种特定的核苷酸序列核苷酸序列, ,并在并在特定切点特定切点切割切割已发现的有已发现的有200200多种多种种类种类:来源来源:特点特点:“ ”这个特点说明了：这个特点说明了：酶具有专一性酶具有专一性41 1、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是否具是否具有相同的黏性末端？有相同的黏性末端？思考思考:2、限制酶的发现有什么意义？、限制酶的发现有什么意义？形成的黏性末端不同形
3、成的黏性末端不同基因工程创立的标志基因工程创立的标志不同的限制酶呢？不同的限制酶呢？具有。具有。52：基因工程的：基因工程的指指“DNA连接酶连接酶”“ “ ” ” 作用：作用：连接连接“梯子梯子”断口的断口的“扶手扶手”而非而非“梯子梯子”中中间的间的“踏板踏板”。其作用与限制性内切酶其作用与限制性内切酶相反，作用点相同相反，作用点相同6连接酶的作用是：将互补配对的两个黏性末连接酶的作用是：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端连接起来，使之成为一个完整的DNADNA分子。分子。73、基因工程的、基因工程的目的基目的基目的基目的基因因因因A A、条条件：件：1 1、能够、能够
4、在宿主细胞中在宿主细胞中复制复制并并稳定地稳定地保存保存2 2、具有、具有多个限制酶切点（多个限制酶切点（每种限制酶切每种限制酶切点最好只有一个点最好只有一个），以便与），以便与外源基因外源基因连接连接3 3、具有、具有标记基因标记基因，便于进行筛选，便于进行筛选B、常用、常用的运载体：的运载体：质粒、噬菌体和动、质粒、噬菌体和动、植物病毒等植物病毒等8 标记基标记基因，便因，便于进行于进行检测。检测。 其中质粒存在于许多其中质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物细菌和酵母菌等生物中中, ,是细胞染色体外能是细胞染色体外能够自主复制的很小的够自主复制的很小的环状环状DNADNA分子分子. .C、它们
5、的共同特点是：、它们的共同特点是：都有侵染或进入都有侵染或进入宿主细胞的能力宿主细胞的能力9第一步：第一步：三、基因工程基本步骤：三、基因工程基本步骤：第二步：第二步：获取目的基因获取目的基因目的基因与运载体结合目的基因与运载体结合方法：方法：1、直接分离：鸟枪法、直接分离：鸟枪法2、人工合成：、人工合成：注意：要保持基因的完整性注意：要保持基因的完整性注意：要用同一种限制酶切取目的基因注意：要用同一种限制酶切取目的基因和运载体，并用和运载体，并用DNA连接酶连接。连接酶连接。结果：结果：三种情况三种情况结果要筛选结果要筛选10第三步：第三步：第四步第四步:将目的基因导入受体细胞将目的基因导入
6、受体细胞目的基因的检测和表达目的基因的检测和表达1、常用的受体细胞：、常用的受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌、动植大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌、动植物细胞等物细胞等2、常用微生物作受体细胞的原因：、常用微生物作受体细胞的原因：微生物增殖快、代谢快、目的产物多微生物增殖快、代谢快、目的产物多3、若受体细胞为细菌应作何处理：、若受体细胞为细菌应作何处理：应用应用CaCl2处理处理一般检测：一般检测：标记基因是否表达标记基因是否表达目的是：目的是：增大细胞壁的通透性增大细胞壁的通透性1112 细菌和人是差异非常大的两种生细菌和人是差异非常大的两种生物物, , 通过基因重组后通过基因重组后, ,细菌
7、能够合成人体细菌能够合成人体的胰岛素，这说明了什么？的胰岛素，这说明了什么？这可不是普通这可不是普通的细菌，它是的细菌，它是嫁接了人胰岛嫁接了人胰岛素基因的工程素基因的工程菌，能大量合菌，能大量合成人胰岛素。成人胰岛素。人和细菌共用一套遗传密码人和细菌共用一套遗传密码所有生物共用一套遗传密码所有生物共用一套遗传密码13四、基因工程的成果及发展四、基因工程的成果及发展1、医药卫生：、医药卫生：a、药品生产、药品生产b、基因诊断与治疗、基因诊断与治疗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诊断原理：诊断原理：DNADNA分子杂交原理分子杂交原理生生产产胰胰岛岛素素142、农牧业与食品工业、农牧业与食品工业生长快、肉质好的转基因生长快、肉质好的转基因鱼鱼( (中国中国) )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因转鱼抗寒基因的番茄的番茄153、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”能吞食和分解多种污染环境的物质。能吞食和分解多种污染环境的物质。环境监测：环境监测：16水母17个人观点供参考，欢迎讨论
