《基因工程及其应用》.ppt

基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的性状。 质粒的特点： 1、是细胞染色体（或拟核DNA分子）外能自主复制的小型环状DNA分子； 2、质粒的存在对宿主细胞无影响； 3、质粒的复制只能在宿主细胞内完成。 * [学习目标] 1、简述基因工程的基本原理（重、难点）。 2、举例说出基因工程在农业、医药、等领域的应用。 3、关注转基因生物和转基因食品的安全性（重、难点）。 基因工程及其应用 抗虫棉是通过基因工程技术，将苏云金杆菌的抗虫基因导入普通棉花的细胞中而培育出的新品中，它的推广大大减少了农药的使用，不仅保护了环境，还节约了成本。 【问题探究】 1、什么是基因工程？ 2、基因工程的基本原理是什么？ 一、基因工程的基本原理 （一）基因工程的含义： 原 理：基因重组 操作水平：DNA分子水平 操作环境：生物体外 结 果：定向地改造生物的性状，获得人类 所需要的品种。 基因工程的别名 基因拼接技术或DNA重组技术 操作环境 操作对象 操作水平 原 理 基本过程 结 果 生物体外 基 因 DNA分子水平 基因重组 人类需要的基因产物 基因工程概念的剖析 提取 拼接 导入 检测与鉴定 基因工程是在DNA上进行的分子水平的设计施工，需要有专门的工具。即： ◆ “基因剪刀”—— ◆ “基因针线”—— ◆ “基因的运载体”—— 限制性内切酶 DNA连接酶 运载体（质粒、病毒） 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。目前已发现的限制酶有200多种。 1、基因的剪刀——限制性核酸内切酶（限制酶） （二）基因工程的基本操作工具： 限制酶 黏性末端 黏性末端 例如，大肠杆菌中的一种叫做EcoRI的限制酶，能够专一识别GAATTC的序列，并在G和A之间将这段序列切开。 什么叫黏性末端？ 被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。 　　DNA被限制酶切断后有两个反向互补的“黏性末端”。被同一种限制酶切断的几个DNA具有相同的黏性末端，能够通过互补进行配对。 2、基因的针线——DNA连接酶 连接的部位：磷酸二酯键 DNA连接酶作用：是把互补配对的两个黏性末端间的缝隙“缝合”起来（即把脱氧核糖和磷酸交替连接而构成的DNA骨架上的缺口连接起来），使之成为一个完整的DNA分子。 3、基因的运输工具——运载体 　　要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物体内进行表达，首先得将这个基因送到乙生物的细胞内去！能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。 常用的运载体：有大肠杆菌、枯草杆菌等的质粒、动植物病毒。 质粒----是存在于细菌、酵母菌等生物细胞中，能自我复制的小型环状DNA分子。 大肠杆菌的质粒： 最常用的质粒:是大肠杆菌的质粒，其中常含有抗药基因，如四环素的标记基因。质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性作用，但复制只能在宿主细胞内进行。 作为运载体必须具备哪些条件？ 1. 能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。 2. 具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。 3. 具有某些标记基因，便于进行筛选。 如: 抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。 1. 以下说法正确的是 （ ） A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B、质粒是基因工程中唯一的运载体 C、运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切 点，以便与外源基因连接 D、DNA连接酶使黏性末段的碱基之间形成氢键 C 【随堂练习】 2. 不属于质粒被选为基因运载体的理由是（ ） A、能复制 B、有多个限制酶切点 C、具有标记基因 D、它是环状DNA D 3. 有关基因工程的叙述中，错误的是（ ） A、基因工程技术能定向地改造生物的遗传性状，培 育生物新品种 B、重组DNA的形成在细胞内完成 C、目的基因须由运载体导入受体细胞 D、质粒都可作为运载体 B D 目前被较广泛提取使用的目的基因有：苏云金杆菌抗虫基因、人胰岛素基因、人干扰素基因、种子贮藏蛋白基因、植物抗病基因等。 １、分离目的基因—— 将需要的基因从供体生物的细胞内提取出来。