基因工程及其應用（新）

基因工程及其應用

第六章第二節(jié)基因工程的概念（p102）怎樣讓奶牛產(chǎn)出人奶的成分呢？人的細胞人乳鐵蛋白基因奶牛的細胞目的基因供體細胞受體細胞一、基因工程的基本步驟（一）提取目的基因（二）目的基因與運載體結(jié)合（三）將目的基因?qū)胧荏w細胞（四）目的基因的檢測和表達如何提取目的基因？基因的“剪刀”１、分布：主要在微生物中專一性（一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列,并在該序列的特定位點切割）——限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）2、作用特點：舉例：大腸桿菌中的一種叫EcoRⅠ的限制酶，專一識別GAATTC的序列，并在G和A之間將這段序列切開。（P102）（一）、提取目的基因思考與討論:目的基因要想獲得目的基因需要用限制酶切幾個切口？讓我們來看看EcoRⅠ具體是如何起作用的目的基因黏性末端黏性末端GCTATAGCTATA限制酶切割的是？限制酶限制酶切割的是脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵質(zhì)粒：存在于許多細菌以及酵母菌等生物的細胞中，是擬核或細胞核外能夠自主復制的很小的環(huán)狀DNA。常用的運載體：質(zhì)粒，噬菌體、動植物病毒等。（二）目的基因與運載體結(jié)合要將外源基因送入受體細胞，需專門的運輸工具--運載體作為運載體必須具備的條件1能夠在宿主細胞中復制并穩(wěn)定地保存。2對宿主細胞無毒害作用。3具有某些標記基因，便于進行篩選。4具多個限制酶切位點，以便與外源基因連接。（（如何連接？）GC

TT

AA

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GGC

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G用同種限制酶切割G

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GDNA連接酶（“針線”）基因的“針線”——DNA連接酶GCTATAGCTATA作用：將互補配對的兩個黏性末端連接起來，使之成為一個完整的DNA分子。連接的是什么部位3’,5’-磷酸二酯鍵觀看重組DNA分子的操作過程，感受其基本原理目的基因與運載體結(jié)合的結(jié)果有三種可能：a、目的基因與目的基因結(jié)合b、質(zhì)粒與質(zhì)粒結(jié)合c、目的基因與質(zhì)粒結(jié)合。

所以需要篩選。小組活動嘗試自己動手，模擬重組DNA分子的操作過程。1用剪刀（代表ECORⅠ）進行DNA切割，分別從綠紙（代表含有目的基因的DNA）以及白紙環(huán)（代表質(zhì)粒）的一條鏈中找出GAATTC序列，從G-A之間作切口，然后再對另一條鏈進行操作2將綠紙上切割下來的目的基因，重組到被切割后的白紙環(huán)上，此時用不干膠（代表DNA連接酶）將切口黏結(jié)起來，形成重組DNA分子常用的受體細胞：大腸桿菌、枯草桿菌、酵母菌、動植物細胞等常用微生物作受體細胞的原因：微生物增殖快、代謝快、目的產(chǎn)物多。導入過程：受體細胞（如細菌）經(jīng)過處理，轉(zhuǎn)變成感受態(tài)細胞，然后將重組質(zhì)粒導入。（三）將目的基因?qū)胧荏w細胞思考：受體細胞攝入DNA分子后就說明目的基因完成了表達嗎？1）將細菌用CaCl2處理，以增大細菌細胞壁的通透性2）使含有目的基因的重組質(zhì)粒與受體細胞混合，誘導其進入受體細胞。（導入方式：主要借鑒細菌或病毒侵染細胞的途徑）3）目的基因在受體細胞內(nèi)，隨其繁殖而復制，細菌繁殖的速度非?？?，在很短的時間內(nèi)目的基因就能大量復制。思考：受體細胞攝入DNA分子后就說明目的基因完成了表達嗎？比如，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(chǎn)物。（四）目的基因的檢測和表達檢測：判斷目的基因是否導入。表達：通過特定性狀的產(chǎn)生來確定目的基因的表達可以通過與目的基因一條鏈互補的DNA分子探針來檢測檢測到人胰島素DNA分子雜交技術(shù)總結(jié)：基因工程中用到哪些基本工具？基因的運輸工具——運載體基因的“針線”——DNA連接酶基因的“剪刀”——限制酶DNA聚合酶和DNA連接酶的比較不同點相同點DNA聚合酶DNA連接酶連接DNA片段不需要模板連接的是游離的脫氧核苷酸需要模板連接不同脫氧核苷酸之間的磷酸和脫氧核糖，形成磷酸二酯鍵運載體分布載體成分相同點蛋白質(zhì)細胞膜上作為物質(zhì)運輸?shù)墓ぞ?/p>

原理：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?？偨Y(jié)：基因工程體外結(jié)果：操作環(huán)境：操作水平：優(yōu)點：打破了物種間的界限，定向改造生物的性狀四、基因工程的應用１、基因工程與作物育種轉(zhuǎn)基因抗蟲棉轉(zhuǎn)基因抗蟲棉普通棉據(jù)統(tǒng)計，我國自主知識產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉，已累計為我國增加