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1、神奇的基神奇的基因因工程工程思考：思考：1、为什么能把一种生物的基因、为什么能把一种生物的基因“嫁接嫁接”到另一种到另一种生物上？生物上？2、推测这种、推测这种“嫁接嫁接”怎样怎样才才能实现？能实现？3、这种、这种“嫁接嫁接对品种的改良有什么意义？对品种的改良有什么意义？一一.基因工程的原理基因工程的原理基因工程的概念: 基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。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,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。四个基本步骤：四个基本步骤：1 1）提取提取提取提取目的基因目的基因目的基因目的基因2 2）目的基因）目的基因）目
2、的基因）目的基因与运载体结合与运载体结合与运载体结合与运载体结合3 3）将目的基因）将目的基因）将目的基因）将目的基因导入导入导入导入受体细胞受体细胞受体细胞受体细胞4 4）目的基因的）目的基因的）目的基因的）目的基因的检测检测检测检测和和和和表达表达表达表达提取提取目的基因目的基因 目的基因是人们所目的基因是人们所目的基因是人们所目的基因是人们所需要转移需要转移需要转移需要转移或或或或改造改造改造改造的基因。的基因。的基因。的基因。 如苏云金芽孢杆菌的如苏云金芽孢杆菌的如苏云金芽孢杆菌的如苏云金芽孢杆菌的抗虫基因抗虫基因抗虫基因抗虫基因，还有植物的，还有植物的，还有植物的，还有植物的抗病（抗
3、病毒、抗细菌）基因抗病（抗病毒、抗细菌）基因抗病（抗病毒、抗细菌）基因抗病（抗病毒、抗细菌）基因、种子、种子、种子、种子贮藏蛋白的贮藏蛋白的贮藏蛋白的贮藏蛋白的基因基因基因基因，以及人的，以及人的，以及人的，以及人的胰岛素基因胰岛素基因胰岛素基因胰岛素基因、干扰素基因干扰素基因干扰素基因干扰素基因等。等。等。等。直接分离基因直接分离基因直接分离基因直接分离基因人工合成基因人工合成基因人工合成基因人工合成基因目的基因的提取方法目的基因的提取方法步骤二：目的基因与运载体重组步骤二：目的基因与运载体重组 1 1）用一定的）用一定的）用一定的）用一定的限制酶切割质粒限制酶切割质粒限制酶切割质粒限制酶切
4、割质粒，使其出，使其出，使其出，使其出现现现现一个切口一个切口一个切口一个切口，露出，露出，露出，露出黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端。 2 2）用）用）用）用同一种同一种同一种同一种限制酶限制酶限制酶限制酶切断目的基因切断目的基因切断目的基因切断目的基因，使，使，使，使其产生其产生其产生其产生相同相同相同相同的的的的黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端。 3 3）将切下的目的基因片段）将切下的目的基因片段）将切下的目的基因片段）将切下的目的基因片段插入质粒插入质粒插入质粒插入质粒的的的的切口处，再加入适量切口处，再加入适量切口处，再加入适量切口处，再加入适量DNADNA连接酶连接酶连接酶连接酶，
5、形成了，形成了，形成了，形成了一个一个一个一个重组重组重组重组DNADNA分子分子分子分子（重组质粒）（重组质粒）（重组质粒）（重组质粒） 目的基因与运载体的结合过程，实目的基因与运载体的结合过程，实目的基因与运载体的结合过程，实目的基因与运载体的结合过程，实际上是不同来源的际上是不同来源的际上是不同来源的际上是不同来源的基因重组的过程基因重组的过程基因重组的过程基因重组的过程。常用的受体细胞：常用的受体细胞： 有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。酵母菌和动植物细胞等。将目的基因导入受体细胞的原理将目的基因导入受体细胞的原理借鉴借鉴细菌或病
6、毒侵染细胞细菌或病毒侵染细胞的途径。的途径。步骤三：目的基因导入受体细胞步骤三：目的基因导入受体细胞步骤四：步骤四：目的基因的检测和表达目的基因的检测和表达四环素四环素抗性基因抗性基因氨苄青霉氨苄青霉素抗性基因素抗性基因无表达产物无表达产物无表达产物无表达产物有表达产物有表达产物无表达产物无表达产物12基因工程的操作工具基因工程的操作工具1.基因的剪刀基因的剪刀 限制性内切酶限制性内切酶2.基因的针线基因的针线 连接酶连接酶 3.基因的运输工具基因的运输工具 运载体运载体 基因工程的操作步骤基因工程的操作步骤1.目的基因的目的基因的提取提取2.目的基因与运载体目的基因与运载体结合结合3.目的基
7、因目的基因导入导入受体细胞受体细胞4.目的基因的目的基因的检测检测与与表达表达基因工程基因工程(gene engineering)的原理的原理二、基因工程的应用二、基因工程的应用运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有特殊用途的动、植物。特殊用途的动、植物。1 1、基因工程与作物育种、基因工程与作物育种转基因龙胆花转基因牵牛花改变了花色A：紫外光照射下的转：紫外光照射下的转绿色荧光蛋白的绿色荧光蛋白的 Eustoma (Lisianthus) 花。花。B：转没
8、有绿色荧光：转没有绿色荧光蛋白的空质粒的花，蛋白的空质粒的花，2 2、 20022002年，中国转基因棉花达到年，中国转基因棉花达到150150万公顷，万公顷，已经占到棉花产量的已经占到棉花产量的1 13.3. 我国大豆食用油近七成是我国大豆食用油近七成是“转基因转基因”产品产品 与与杂杂交交育育种种、诱诱变变育育种种相相比比较较，基基因因工工程程育育种的优点有哪些？种的优点有哪些？目的性强、克服远源杂交不亲和性、育种周期短目的性强、克服远源杂交不亲和性、育种周期短1 1、转基因生物可能对人体健康产生不利影响，严、转基因生物可能对人体健康产生不利影响，严重的可以致癌和其他疾病重的可以致癌和其他疾病。2 2、转基因生物可能对环境质量、生态系统或生态、转基因生物可能对环境质量、生态系统或生态系统的稳定性产生不利影响系统的稳定性产生不利影响。3 3、基因武器可能给人类带来毁灭性的危险、基因武器可能给人类带来毁灭性的危险。
