基因工程及其應(yīng)用-潘傳棋-492

第6章從雜交育種到基因工程第2節(jié)基因工程及其應(yīng)用含山一中潘傳棋豆科植物的根瘤能夠固定空氣中的氮資料一：禾本科農(nóng)作物生長需要大量的氮肥，但只能吸收氮肥的1/10,常年使用會造成大面積土壤和水質(zhì)的污染。設(shè)想能否讓禾本科的植物也能像豆科植物一樣固定空氣中的氮呢？資料二：蘇云金桿菌形成的伴胞晶體是一種毒性很強的蛋白質(zhì)晶體，能使棉鈴蟲等鱗翅目害蟲癱瘓致死。設(shè)想能否讓棉花也產(chǎn)生同樣的抗蟲蛋白，從而使棉花也具有抗蟲能力呢？棉鈴蟲

是棉花的重要害蟲。若通過農(nóng)藥防止棉鈴蟲等蟲害，需要大量的農(nóng)藥，這不僅增加了生產(chǎn)成本，也造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。

資料三：以往，治療糖尿病的胰島素是從動物胰腺中提取的，從100千克豬、牛等動物的胰腺只能提取3－4克胰島素，治療一個患者需宰殺40－50頭牛，這種藥物的造價就可想而知了。

微生物可以產(chǎn)生分泌物，且微生物繁殖速率快。設(shè)想能否讓微生物產(chǎn)生出人的胰島素、干擾素等珍貴的藥物？經(jīng)過多年的努力，科學(xué)家于20世紀(jì)70年代創(chuàng)立了可以定向改造生物性狀的新技術(shù)——基因工程。

又稱基因拼接技術(shù),或重組DNA技術(shù)。

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。一、基因工程(geneengineering)操作水平：基因重組DNA分子水平定向地改造生物的遺傳性狀。

基因工程(geneengineering)優(yōu)點：原理：

抗蟲基因（目的基因）想一想，為了生產(chǎn)抗蟲棉，需要做哪些關(guān)鍵工作？想一想，為了生產(chǎn)抗蟲棉，需要做哪些關(guān)鍵工作？1、基因的指“限制性核酸內(nèi)切酶

”簡稱“限制酶”一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列,并在特定切點切割特點:“剪刀”：二、基因工程的工具由此，你可以發(fā)現(xiàn)限制酶有什么樣的特點？專一性例：大腸桿菌EcoRⅠ的一種限制酶識別序列為____________，并在_____之間切割

幾種常用的限制酶及其酶切位點GGGCC↓CA↓GATCTAT↓CGATCCC↓GGGApaⅠBglⅡClaⅠSmaⅠG↓AATTCT↓CTAGAC↓TCGAGCA↓TATGEcoRⅠXbaⅠXhoⅠNdeⅠ識別位點限制酶識別位點限制酶GAATTCGACTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG練習(xí)使用EcoRI

剪切目的基因CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG

目的基因黏性末端思考：

EcoRI限制酶，在堿基GA之間切割，破壞什么化學(xué)鍵？是氫鍵呢？還是什么其他的化學(xué)鍵？AGGAATTCGAATTC磷酸二酯鍵常用的運載體：質(zhì)粒、噬菌體和動、植物病毒等運載體（把目的基因?qū)胧荏w細胞）2、基因工程的目的基因“分子運輸車”

：本質(zhì)：擬核或細胞核外能夠自主復(fù)制的很小的環(huán)狀DNA分子.

標(biāo)記基因：可用于目的基因的檢測質(zhì)粒：分布：存在于許多細菌和酵母菌等生物中CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG

GGCATCTTAAAATTCCGTAG

3.基因工程的——“DNA連接酶”DNA連接酶的作用過程點擊播放四個基本步驟：三、基因操作的基本步驟4）目的基因的檢測和鑒定1）提取目的基因2）目的基因與運載體結(jié)合3）將目的基因?qū)胧荏w細胞

目的基因：是人們所需要轉(zhuǎn)移或改造的基因。

如蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因，還有植物的抗?。共《尽⒖辜毦┗?、種子貯藏蛋白的基因，以及人的胰島素基因、干擾素基因等。步驟一：提取目的基因1.用一定的_________切割質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個切口，露出____________。2.用_____________切斷目的基因，使其產(chǎn)生_________________。3.將切下的目的基因片段插入質(zhì)粒的切口處，再加入適量___________，形成了一個重組

DNA分子（重組質(zhì)粒）限制酶黏性末端同一種限制酶的黏性末端DNA連接酶相同步驟二：目的基因與運載體結(jié)合

目的基因與運載體的結(jié)合過程，實際上是不同來源的基因重組的過程。

所有受體細胞都能攝入重組DNA分子嗎？

在全部受體細胞中，真正能攝入重組DNA分子的受體細胞是很少的。步驟三：目的基因?qū)胧荏w細胞鑒定：受體細胞是否表現(xiàn)出目的基因所控制的特定的性狀，如棉花抗蟲性狀的表現(xiàn)。步驟四：目的基因的檢測和鑒定檢測：根據(jù)標(biāo)記基因檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細胞12基因工程的操作工具1.基因的剪刀

——限制性內(nèi)切酶2.基因的運輸工具

——運載體3.基因的針線

——ＤＮＡ連接酶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(jié)合3.目的基因?qū)胧荏w細胞4.目的基因的檢測與鑒定基因工程(geneengineering)的原理小結(jié)目的要求：模擬重組DNA分子的操作過程,說出其基本原理材料用具：兩種有不同堿基序列顏色的紙條,

剪刀(代表EcoliI：識別序列為GAATTC,并且在GA之間切割),