（優(yōu)選）基因工程及其應用完美目前一頁\總數(shù)五十頁\編于八點能發(fā)光的水母請您欣賞能否能否讓熱帶魚也能發(fā)光?設想不能發(fā)光的熱帶斑馬魚目前二頁\總數(shù)五十頁\編于八點請您欣賞超級小鼠與超級魚目前三頁\總數(shù)五十頁\編于八點能產生人胰島素的大腸桿菌請您欣賞基因“嫁接”目前四頁\總數(shù)五十頁\編于八點在猴子的未受精卵中加入附加基因，并利用它成功培育出健康活潑的小猴“安迪”。

通過對“安迪”的研究我們可以簡單地引進如老年性癡呆病的基因、帕金森病基因等，加快針對這類疾病疫苗的開發(fā)研究。基因工程目前五頁\總數(shù)五十頁\編于八點什么叫基因工程?基因工程的基本操作步驟有哪些?歸納出科學家實施基因工程的總體思路閱讀教材P102，解決以下問題：能力體現(xiàn)目前六頁\總數(shù)五十頁\編于八點又稱基因拼接技術,或重組DNA技術。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，定向的改造生物的遺傳性狀?；蚬こ?geneengineering)目前七頁\總數(shù)五十頁\編于八點原理：操作水平：結果：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。基因工程(geneengineering)目前八頁\總數(shù)五十頁\編于八點培育轉基因大腸桿菌的簡要過程：你認為上述培育轉基因大腸桿菌的關鍵步驟有哪些？普通大腸桿菌(不能分泌胰島素)人體組織細胞提取胰島素基因與運載體DNA拼接導入大腸桿菌(含胰島素基因)轉基因大腸桿菌(能分泌胰島素)實例展示目前九頁\總數(shù)五十頁\編于八點培育轉基因大腸桿菌的關鍵步驟：1.ONE胰島素基因從人體細胞內提取出來2.TWO胰島素基因與運載體DNA連接3.THREE胰島素基因導入受體(大腸桿菌)細胞基因的“剪刀”基因的“針線”基因的運載體目前十頁\總數(shù)五十頁\編于八點如:EcoRI1、該限制酶只能識別GAATTC的序列，說明了限制酶具有的特性是

。2、EcoRI限制酶識別了GAATTC的序列后，將會發(fā)生什么樣的變化？積極思考專一性1.基因的剪刀—限制性核酸內切酶基因操作(geneengineering)的工具目前十一頁\總數(shù)五十頁\編于八點模型構建1CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG練習使用EcoRI剪切目的基因CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG

目的基因黏性末端目前十二頁\總數(shù)五十頁\編于八點

被同一種限制酶切斷的幾個DNA是否具有相同的黏性末端？思考:目前十三頁\總數(shù)五十頁\編于八點2.分子針線—DNA連接酶(DNAlinking-enzyme)積極思考DNA連接酶連接的是兩個脫氧核苷酸(deoxyribonucleotide)分子的什么部位？基因操作(geneengineering)的工具目前十四頁\總數(shù)五十頁\編于八點（1）作用對象：兩個具有相同粘性末端的DNA片段。（2）作用位置：脫氧核糖與磷酸之間的缺口（磷酸二酯鍵）。（3）作用結果：形成重組DNA。3、基因的“針線”指

——DNA連接酶目前十五頁\總數(shù)五十頁\編于八點基因的針線：DNA連接酶

G

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G用同種限制酶切割目前十六頁\總數(shù)五十頁\編于八點目的基因(如人的胰島素基因)怎樣才能導入受體細胞(如大腸桿菌細胞)？3.基因的運輸工具——運載體(carrying)常用的運載體(carrying)有兩類：1）細菌細胞質的質粒(plasmid)2）噬菌體(bacteriophages)

或某些動植物病毒(virus)基因操作(geneengineering)的工具目前十七頁\總數(shù)五十頁\編于八點大腸桿菌的質粒(plasmid)：運載體(carrying)應該具有什么特點呢?基因操作(geneengineering)的工具目前十八頁\總數(shù)五十頁\編于八點運載體需具備的特點：1能夠在宿主細胞內復制并穩(wěn)定保存；２具有多個限制酶切點以便與外源基因相連；３具有標記基因，便于進行篩選．目前十九頁\總數(shù)五十頁\編于八點目前二十頁\總數(shù)五十頁\編于八點基因工程(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目前二十一頁\總數(shù)五十頁\編于八點目前被較廣泛提取使用的目的基因有：蘇云金桿菌抗蟲基因、人胰島素基因、人干擾素基因、種子貯藏蛋白基因、植物抗病基因等。二、基因操作的基本步驟１、提取目的基因——將

需要的基因從供體生物

的細胞內提取出來。供體生物細胞取出DNA用限制酶剪去多余部分目的基因限制酶目前二十二頁\總數(shù)五十頁\編于八點提取目的基因的方法用限制酶切斷成許多片段⑴直接分離基因——鳥槍法將供體生物的DNA用限制酶切割為許多片段，再用運載體將這些片段都運載到受體生物的不同細胞中去。只要有一個細胞獲得了需要的目的基因并得以表達，基因工程就算成功了。

該法最大的缺點是帶有很大的盲目性，工作量大，成功率低。且不能將真核生物的基因轉移到原核生物中去。目前二十三頁\總數(shù)五十頁\編于八點⑵人工合成基因法DNA合成儀有兩種方法：

①逆轉錄法：以信使RNA為模板，在逆轉錄酶的作用下將脫氧核苷酸合成合成DNA(基因)。

②直接合成法：根據(jù)蛋白質的氨基酸順序推算出信使RNA核苷酸順序，再據(jù)此推算出基因DNA的脫氧核苷酸順序。用游離脫氧核苷酸直接合成相應的基因。目前二十四頁\總數(shù)五十頁\編于八點2、目的基因與運載體結合用與提取目的基因相同的限制酶切割質粒使之出現(xiàn)一個切口，將目的基因插入切口處，讓目的基因的黏性末端與切口上的黏性末端互補配對后，在連拉酶的作用下連接形成重組DNA分子。目前二十五頁\總數(shù)五十頁\編于八點3、將目的基因導入受

體細胞并使之擴增導入擴增要讓目的基因表達，必須將它導入受體細胞并進行擴增。

為獲得目的基因的表達產物時，通常以大腸桿菌等無害易得的細菌為受體。為改進某種生物時，將欲改進的生物細胞為受體。目前二十六頁\總數(shù)五十頁\編于八點4、目的基因的檢測和表達前三步的處理十分繁鎖，為保證目的基因得到有效利用，通常用大量的受體細胞來接受不多的目的基因。這樣，處理的受體細胞中真正攝入了目的基因的很少，必須將它從中檢測出來。無表達產物無表達產物有表達產物無表達產物

細菌的檢測，將每個受體細胞單獨培養(yǎng)形成菌落，檢測菌落中是否有目的基因的表達產物。淘汰無表達產物的菌落，保留有表達產物的進一步培養(yǎng)、研究。目前二十七頁\總數(shù)五十頁\編于八點

多細胞生物的檢測，將每個受體細胞單獨培養(yǎng)并誘導發(fā)育成完整個體，檢測這些個體是否攝入目的基因，攝入的基因是否表達（是否表現(xiàn)出相應的性狀）。淘汰無變化的個體，保留有相應變化的個體進一步培養(yǎng)、研究。例：用棉鈴飼喂棉鈴蟲，如蟲吃后不出現(xiàn)中毒癥狀，說明未攝入目的基因或攝入目的基因未表達。如蟲吃后中毒死亡，則說明攝入了抗蟲基因并得到表達。目前二十八頁\總數(shù)五十頁\編于八點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)的原理小結目前二十九頁\總數(shù)五十頁\編于八點⒈要使目的基因與對應的載體重組，所需的工具酶是①限制酶②連接酶③解旋酶④還原酶

Ａ．①②Ｂ．③④Ｃ．①④Ｄ．②2.下列關于基因工程的敘述中,正確的是:A.限制酶只用于提取目的基因

B.細菌體內的環(huán)狀DNA均可作運載體

C.DNA連接酶可用于目的基因和運載體的連接

D.重組DNA分子一旦進入受體細胞,基因工程則完成.AC小試身手目前三十頁\總數(shù)五十頁\編于八點3.以下說法正確的是:A.目的基因是指重組DNA

B.一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列

C.DNA重組所用的工具酶是限制酶、連接酶和運載體

D.只要受體細胞中含有目的基因，目的基因就一定能夠成功表達B目前三十一頁\總數(shù)五十頁\編于八點4.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:目前三十二頁\總數(shù)五十頁\編于八點4.基因工程技術在培育抗旱植物用于發(fā)展沙漠農業(yè)和改造沙漠方面顯示了良好的前景,荷蘭一家公司將大腸桿菌中的海藻糖合成酶基因導入植物(如甜菜、馬鈴薯等)中并獲得有效表達，使“工程植物”增強了耐旱性、耐寒性的基本操作步驟是：①②③④（2）基因表達的含義是：

（3）寫出酶基因工程在植物體內的表達過程：

（4）基因工程操作中的工具是：

海藻糖合成酶基因的獲取目的基因與運載體結合將目的基因導入受體細胞目的基因的表達和檢測基因通過轉錄、翻譯合成蛋白質，體現(xiàn)出相應的性狀酶基因mRNA海藻糖合成酶轉錄翻譯目前三十三頁\總數(shù)五十頁\編于八點5、基因工程應用的原理是()

Ａ．染色體變異Ｂ．基因突變Ｃ．基因重組Ｄ．細胞的全能性練一練7、下列哪項不是基因工程中經常使用的運載體（）Ａ．細菌質粒Ｂ．噬菌體Ｃ．動植物病毒Ｄ．細菌擬核

DNA

CD6、下列的科學技術成果與所運用的科學原理有錯誤的是（）

A．抗蟲棉——基因工程B．無籽西瓜——單倍體育種C．“黑農五號”大豆品種——基因突變 D．生產啤酒——無氧呼吸B目前三十四頁\總數(shù)五十頁\編于八點四、基因工程的應用（一）、基因工程與作物育種1、在農作物生產方面目的：培育出高產、穩(wěn)產、抗逆性的優(yōu)良作物及新品種。優(yōu)點：降低生產成本，減少農藥的使用對環(huán)境的危害，提高農作物對不良環(huán)境的適應能力。目前三十五頁\總數(shù)五十頁\編于八點轉黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉魚抗寒基因的番茄轉黃瓜抗青枯病基因的馬鈴薯不會引起過敏的轉基因大豆目前三十六頁\總數(shù)五十頁\編于八點（一）、基因工程與作物育種2、在畜牧養(yǎng)殖方面科學家利用基因工程的方法培育出了轉基因奶牛、超級綿羊等多種轉基因動物。生長快、肉質好的轉基因魚(中國)乳汁中含有人生長激素的轉基因牛(阿根廷)目前三十七頁\總數(shù)五十頁\編于八點導入貯藏蛋白基因的超級羊和超級小鼠導入人基因具特殊用途的豬和小鼠超級動物特殊動物目前三十八頁\總數(shù)五十頁\編于八點(二）、基因工程與藥物研制我國生產的部分基因

工程疫苗和藥物許多藥品的生產是從生物組織中提取的。受材料來源限制產量有限，其價格往往十分昂貴。微生物生長迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產。若將生物合成相應藥物成分的基因導入微生物細胞內，讓它們產生相應的藥物，不但能解決產量問題，還能大大降低生產成本。目前三十九頁\總數(shù)五十頁\編于八點胰島素從豬、牛等動物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，其產量之低和價格之高可想而知。將合成的胰島素基因導入大腸桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產生100g胰島素！使其價格降低了30%-50%!優(yōu)點：能夠高效率地生產出各種高質量，低成本的藥品。目前四十頁\總數(shù)五十頁\編于八點（三）、環(huán)境保護

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。通常一種細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。有的還能吞食轉化汞、鎘等重金屬，分解DDT等毒害物質。目前四十一頁\總數(shù)五十頁\編于八點

1998年，英國一位生物學家在電視節(jié)目中宣布：老鼠食用了轉基因馬鈴薯后，腎、脾和消化道都出現(xiàn)了損傷，體重和器官重量減輕，免疫系統(tǒng)遭到破壞。五、轉基因生物和食品的安全目前四十二頁\總數(shù)五十頁\編于八點

轉基因食品

安全嗎?目前四十三頁\總數(shù)五十頁\編于八點課堂小結：基因的“剪刀”——限制性核酸內切酶基因的“針線”——DNA連接酶基因的運輸工具——運載體（質粒）1.基因工程的概念2.基因工程操作的基本工具3.基因操作的基本步驟目的基因提取目的基因與運載體結合目的基因導入受體細胞目的基因的檢測與鑒定目前四十四頁\總數(shù)五十頁\編于八點雜交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種基因工