第6章第2節(jié)基因工程及其應用（文科）

你見過嗎？能發(fā)熒光的熱帶斑馬魚普通熱帶斑馬魚是不發(fā)熒光的第2節(jié)基因工程及其應用一、基因工程的概念又叫做基因拼接技術或DNA重組技術。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，定向地改造生物的遺傳性狀。二、基因操作的工具1基因的“剪刀”──限制性核酸內切酶（限制酶）一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點上切割DNA分子。專一性如:EcoRI限制酶EcoRI限制酶的切割基因工程的工具之一--------限制性內切酶黏性末端黏性末端被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個伸出的核苷酸，他們之間正好互補配對，這樣的切口叫黏性末端。限制性核酸內切酶主要是從的一種酶識別雙鏈DNA分子的某種，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的斷開。形成兩種末端原核生物中分離純化出來特定的核苷酸序列磷酸二酯鍵黏性末端DNA連接酶可把黏性末端之間的縫隙“縫合”起來，即把梯子兩邊扶手的斷口連接起來，這樣一個重組的DNA分子就形成了。磷酸二酯鍵基因工程的工具之二--------DNA連接酶兩DNA片段要具有互補的黏性末端才能拼起來DNA連接酶的縫合作用可把黏性末端之間的縫隙“縫合”起來，AATTGCAATTAATTDNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶的作用DNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎？DNA連接酶DNA聚合酶作用對象連接DNA片段連接游離的脫氧核苷酸作用條件不需要模板需要模板作用部位連接不同脫氧核苷酸之間的磷酸和脫氧核糖之間的磷酸二酯鍵

模型構建1CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG練習使用EcoRI剪切目的基因CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG

目的基因黏性末端基因的針線：DNA連接酶

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G用同種限制酶切割3、基因的運輸工具——運載體常用的運載體：質粒、噬菌體和動植物病毒等標記基因，便于進行檢測。質粒存在于許多細菌和酵母菌等生物中,是細胞染色體外能夠自主復制的很小的環(huán)狀DNA分子運載體所具備的條件：具有多個限制酶切點；能夠在宿主細胞內復制并穩(wěn)定保存；具有某些標記基因。⒈要使目的基因與對應的運載體重組，所需的兩種酶是①限制酶②連接酶③解旋酶④還原酶Ａ．①②Ｂ．③④Ｃ．①④Ｄ．②③2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水母三、基因工程的應用1、基因工程與作物育種蘇云金桿菌轉黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉魚抗寒基因的番茄轉基因耐貯藏番茄（左）和普通番茄（右）不會引起過敏的轉基因大豆“華恢1號”和“Bt汕優(yōu)63”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)中國農業(yè)大學獲得的轉基因克隆奶牛導入人基因具特殊用途的豬和小鼠2、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。胰島素從豬、牛等動物的胰腺中提取，100g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%!

干擾素治療病毒感染簡直是“萬能靈藥”！過去從人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍貴”程度自不用多說。

人造血液、白細胞介素、乙肝疫苗等通過基因工程實現(xiàn)工業(yè)化生產，均為解除人類的病苦，提高人類的健康水平發(fā)揮了重大的作用。人造血液及其生產乙肝疫苗我國生產的部分基因工程藥物和疫苗我國生產的部分胰島素產品3、基因工程與環(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。

利用基因工程培育的“指示生物”能十分靈敏地反映環(huán)境污染的情況，卻不易因環(huán)境污染而大量死亡，甚至還可以吸收和轉化污染物。轉基因食品看起來分外誘人餐桌上的基因轉基因食品你敢吃嗎？轉基因食品ABC安全嗎？現(xiàn)在國內都有哪些轉基因食品？第一批列入目錄的農業(yè)轉基因生物是：大豆：大豆種子、大豆、大豆粉、大豆油、豆粕玉米：玉米種子、玉米、玉米油、玉米粉油菜：油菜種子、油菜籽、油菜籽油、油菜籽粕棉花種子番茄：番茄種子、鮮番茄、番茄醬轉基因生物和轉基因食品的安全性轉基因食品已經(jīng)走進我國百姓的生活。國內尚沒有轉基因作物的大規(guī)模生產近幾年我國大量從美國、阿根廷等國進口大豆，其中大部分是轉基因大豆。我國有一半以上的大豆色拉油含有轉基因成分。現(xiàn)在市場上常見的小西紅柿算是轉基因食品么？

小西紅柿其實并不屬于轉基因食品，它是通過常規(guī)育種方法培育的。轉基因植物的安全性爭論支持派認為：如果轉基因農業(yè)生物技術得不到社會支持，這一研究將被扼殺，并且強調，迄今為止并沒有發(fā)現(xiàn)轉基因食品危害人體健康和環(huán)境的確切證據(jù)。美國人食用轉基因食品已多年，超級市場上有4000多種商品是含有轉基因植物成分的，還沒有事例證明人吃了以后會得病，甚至會引起死亡。

加拿大、澳大利亞也是轉基因食品的生產大國，均有幾千萬人在吃，到現(xiàn)在為止也沒有—個案例說明它有問題。反對派的觀點一英國科學家聲稱，轉基因馬鈴薯會減弱老鼠免疫系統(tǒng)功能；美國康乃爾大學也發(fā)現(xiàn)，轉基因玉米會危害蝴蝶幼蟲及其相關生態(tài)環(huán)境。環(huán)保團體認為這種違反自然的轉基因作物及產品，未經(jīng)長期安全測試，長期食用可能對人類及生態(tài)環(huán)境造成負面影響。尤其是注重環(huán)境和生態(tài)保護的歐盟國家，對轉基因作物更加排斥，因而抵制美國GMO產品的進口。“轉基因食品，要不要貼標簽”若轉基因產品與目前市售的產品具有實質等同性，則不需再加特殊的標簽；若轉基因產品中含有對一部分人群有過敏性反應的蛋白，則需加標簽，以使購買者作出選擇。我國2001年6月6日，國務院公布的《農業(yè)轉基因生物安全管理條例》規(guī)定，不得銷售未標識的農業(yè)轉基因生物，其標識應注明產品中含有轉基因成分的主要原料名稱；有特殊銷售范圍的還應注明并在指定范圍內銷售。轉基因馬鈴薯轉基因煙草抗蟲棉抗CMV甜椒抗蟲原理？抗蟲結果？

全身散發(fā)綠色熒光的轉基因魚乳汁中分泌人凝血因子I的轉基因山羊美科學家研制出世界上第一只轉基因蝴蝶首只轉基因猴降生超凡嗅覺能力的轉基因鼠臨床常見的生長激素，干擾素和乙肝疫苗等藥物都可以用基因工程來大規(guī)模生產1987年開始上市的干擾素生產胰島素歷史？課堂小結：

基因工程的基本步驟

基因工程的工具限制性核酸內切酶（限制酶）DNA連接酶運載體目的基因與運載體結合目的基因的表達和檢測將目的基因導入受體細胞提取目的基因課前預習