基因工程的應(yīng)用

限制性核酸內(nèi)切酶作用后的電泳圖能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存具多個限制性核酸內(nèi)切酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接。具有某些標(biāo)記基因，便于進(jìn)行篩選。（如抗生的抗性基因等）對受體細(xì)胞無害3、作為載體的必要條件（特點(diǎn)）：受體細(xì)胞獲得目的基因形成重組DNA分子將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞篩選含有目的基因的受體細(xì)胞目的基因的表達(dá)二、基因工程的基本操作步驟P6利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因方法導(dǎo)入植物細(xì)胞導(dǎo)入動物細(xì)胞導(dǎo)入大腸桿菌農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法——顯微注射法——

用CaCl2處理增加大腸桿菌細(xì)胞壁的通透性(四)篩選含有目的基因的受體細(xì)胞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(xì)胞來接受重組DNA分子。這樣，處理的受體細(xì)胞中真正攝入了目的基因的很少，必須將它從中篩選出來。第一章基因工程第三節(jié)基因工程的應(yīng)用要求：1.舉例說出基因工程在遺傳育種、疾病治療和生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用；2.舉例說出基因治療的基本原理（含義、概念）。3.提出生活中的疑難問題，設(shè)計用基因工程技術(shù)解決的方法。路燈轉(zhuǎn)入螢火蟲熒光酶基因的轉(zhuǎn)基因煙草苗下面為六種不同的育種方法。據(jù)圖回答：親本（X）AF1F2DFn選擇穩(wěn)定品種單倍體植株純合體純合二倍體種子長出的植株CB種子或幼苗具有新基因的種子或幼苗E染色體加倍的種子或幼苗F種子或幼苗植物細(xì)胞其他生物基因新細(xì)胞愈傷組織胚狀體人工種子植物細(xì)胞A植物細(xì)胞B雜種細(xì)胞愈傷組織分化出幼苗GHIJKLM123465新品種由G到H過程中涉及的生物技術(shù)有

和

。基因工程（重組DNA技術(shù)）植物組織培養(yǎng)傳統(tǒng)育種方式的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)P9抗蟲棉能否用傳統(tǒng)育種方式培育？轉(zhuǎn)基因植物培育優(yōu)點(diǎn)（1）縮短育種時間（2）克服遠(yuǎn)緣親本難以雜交的缺陷。（3）定向改造生物性狀基因工程的應(yīng)用在農(nóng)牧業(yè)、醫(yī)藥和醫(yī)學(xué)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用1.遺傳育種2.疾病治療3.生態(tài)環(huán)境保護(hù)轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因動物基因工程藥物基因治療基因診斷（一）轉(zhuǎn)基因植物例：利用基因工程培育抗除草劑、抗害蟲、抗植物病毒、耐貯存的植物。抗鹽堿、抗寒、抗干旱和提高作物營養(yǎng)價值的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的工作也正在研究之中。

用基因工程的方法還能夠改變花卉的花色。

抗除草劑基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA上→農(nóng)桿菌→導(dǎo)入植物細(xì)胞→整合到受體細(xì)胞的染色體上→抗除草劑基因的遺傳特性得以維持穩(wěn)定和表達(dá)1.農(nóng)桿菌特點(diǎn)：易感染雙子葉植物和裸子植物。Ti質(zhì)粒的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞的染色體上2.轉(zhuǎn)化（二）轉(zhuǎn)基因動物：轉(zhuǎn)入了外源基因的動物

乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)1）乳腺是一個外分泌器官，乳汁不進(jìn)入體內(nèi)循環(huán)，不會影響轉(zhuǎn)基因動物本身的生理代謝反應(yīng)。

2）從乳汁中獲取目的基因產(chǎn)物，產(chǎn)量高，易提純，表達(dá)的蛋白質(zhì)已經(jīng)過充分的修飾加工，具有穩(wěn)定的生物活性。

3）從乳汁中源源不斷獲得目的基因的產(chǎn)物的同時，轉(zhuǎn)基因動物又可無限繁殖。為什么動物的乳腺細(xì)胞能成為基因藥物最理想的表達(dá)場所呢？基因工程的應(yīng)用在農(nóng)牧業(yè)、醫(yī)藥和醫(yī)學(xué)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用1.遺傳育種2.疾病治療3.生態(tài)環(huán)境保護(hù)轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因動物基因工程藥物基因治療基因診斷問題：轉(zhuǎn)基因動植物是否遵循遺傳的基本定律？具體看題干信息T99.（1）限制性核酸內(nèi)切酶

堿基互補(bǔ)配對（2）3/4雌、雄動物配子中各有1/2含抗除草劑基因，受精時雌、雄配子隨機(jī)結(jié)合后，發(fā)生性狀分離，比值為3：1基因工程與疾病治療，主要包括：基因工程藥物和基因治療。傳統(tǒng)制藥業(yè)中胰島素制備方法是怎樣的？有何明顯的不足？是從豬、牛等動物的胰臟中提取；產(chǎn)量有限，價格昂貴，可能導(dǎo)致過敏反應(yīng)有何比較好的方法來解決這個問題？請敘述該方法的大致過程？（一）基因工程藥物1.胰島素Ⅰ型糖尿病,以往稱為胰島素依賴型糖尿病,約占糖尿病病人總數(shù)的10%,常發(fā)生于兒童和青少年。病因是由于胰島β細(xì)胞受損，自身不能合成和分泌胰島素。Ⅱ型糖尿病是當(dāng)前糖尿病患者的主體，占到90%以上。對胰島素敏感性下降，血中胰島素增高以補(bǔ)償其胰島素抵抗。利用大腸桿菌產(chǎn)生的胰島素是否具有活性？生產(chǎn)干擾素的車間2.干擾素如何產(chǎn)生？化學(xué)本質(zhì)？種類？功能？傳統(tǒng)生產(chǎn)方法？不足？利用基因工程技術(shù)，將病原體的抗原基因轉(zhuǎn)入適當(dāng)?shù)乃拗骷?xì)胞（如酵母菌），進(jìn)行表達(dá)，獲得的表達(dá)產(chǎn)物就可以作為疫苗使用。如：乙肝疫苗用基因工程生產(chǎn)的乙肝疫苗是整個乙型肝炎病毒嗎？3.乙肝疫苗——乙肝病毒表面抗原基因治療糾正或補(bǔ)償基因的缺陷注意：在有基因缺陷病人的細(xì)胞中既含有缺陷基因，又含有通過基因工程導(dǎo)入的健康基因。因此，在病人體內(nèi)兩種基因都能夠表達(dá)，健康基因的表達(dá)產(chǎn)物遮蓋了缺陷基因的表達(dá)產(chǎn)物，從而治療了有基因缺陷的疾病。補(bǔ)償基因工程與生態(tài)環(huán)境保護(hù)1）生產(chǎn)具有生物可降解的新型塑料，轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)聚羥基烷酯2）分解石油細(xì)菌的改造3）吸收環(huán)境中的重金屬、降解有毒化合物及處理工業(yè)廢水的微生物

基因工程做成的“超級細(xì)菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。通常一種細(xì)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(xì)菌”卻能分解石油中的4種烴類化合物。有的還能吞食轉(zhuǎn)化汞、鎘等重金屬，分解DDT等毒害物質(zhì)。第二節(jié)基因工程的原理和技術(shù)1~5AADCB6~7DB10~15BCDCAA16~17DC單元練習(xí)1~5ABACB6~10BBCCB11~15CDCDD16~19CCBB21~25BDCCB26~28CCD29（1）質(zhì)粒（2）限制性核酸內(nèi)切酶（3）DNA連接重組DNA分子（4）感染（侵染）全能篩選（5）C（6）抗病性狀基因工程課堂練習(xí)1~3DDC解題技巧：1.目的基因插入質(zhì)粒的位置2.導(dǎo)入過程產(chǎn)生的細(xì)胞類型3.篩選過程中篩選了哪些細(xì)胞？4.（1）4（2）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞（3）質(zhì)粒

噬菌體

動物植物病毒（4）讓害蟲吃棉花，觀察害蟲的生存狀態(tài)5.（1）轉(zhuǎn)基因（2）限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶

都為DNA分子，用相同的限制性核酸內(nèi)切酶催化反應(yīng)后形成了相同的粘性末端（3）（3分）（補(bǔ)充出DNA的互補(bǔ)鏈給1分，寫出兩個粘性末端各給1分）6.（1）脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖（2）平537bp、790bp、661bp（3）4

（4）BamHI抗生素B

同種限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D與質(zhì)粒反向連接7.（1）限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶（2）氨芐青霉素抗性（3）將重組質(zhì)粒（目的基因）導(dǎo)入大腸桿菌（受體細(xì)胞）CaCl2溶液（4）含目的基因的大腸桿菌2（5）E判斷：√×√√√××√5.自然選擇基因工程（3）①獲取毒蛋白基因②形成重組DNA