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资深藏医专家，长期从事精神分裂症、脑病的临床科研工作。先后在西藏藏医学院和藏医学研究院研修学习，师从著名藏医学家强巴赤列、占堆、格桑旺堆、德吉卓嘎等藏医大师，授以真传。...
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第六章《从杂交育种到基因工程》
第二节 《基因工程及其应用 》
设想
能否能否让热 带鱼也能发光?
能发光的水母
不能发光的热带斑马鱼
水母
基因“嫁接”
能产生人胰岛素的大肠杆菌
阅读教材 P102，解决以下问题：
什么叫基因工程?
基因工程 的基本操作步骤有哪些?
归纳出科学家实施基因工程 的总体思路
? 基因工程(geneengineering)
又称基因拼接技术,或重组DNA 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，定向的改造生物的遗 传性状。
?
? 基因工程(gene engineering)
原
理：
基因重组
操作水平DNA分子水平 结 果定向地改造生物的遗传性状，
获得人类所需要的品种。
培育转基因大肠杆菌的简要过程：
普通大肠杆菌
人体组织细胞
提取
(不能分泌胰岛素)
胰岛素基因
与运载体DNA拼接
导入
大肠杆菌(含胰岛素基因)
转基因大肠杆菌
你认为上述培育转 基因大肠杆菌的关 键步骤有哪些？
(能分泌胰岛素)
? 培育转基因大肠杆菌的关键步骤：
1.ONE 2.TWO 3.THREE
胰岛素基 因从人体 细胞内提 取出来
基因的“剪刀”
胰岛素基 因与运载 体DNA连 接
基因的“针线”
胰岛素基因 导入受体 (大肠杆菌) 细胞
基因的运载体
基因操作(gene engineering)的工具
1.基因的剪刀—限制性核酸内切酶
如:EcoRI
1、该限制酶只能识别GAATTC的序列， 说明了限制酶具有的特是 专一性 。2、 EcoRI限制酶识别了GAATTC的序列后， 将会发生什么样的变化？
2、基因工程的基本工具
（1）基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶
↓
限制酶
G AA T T C
↓
C T T AA G
2、基因工程的基本工具
（1）基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶
↓
限制酶
G A AT T C
↓
C T TA A
G
2、基因工程的基本工具
（1）基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶
↓
G
限制酶
A A T T C G
↓
C T T A A
2、基因工程的基本工具
（1）基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶
黏性末端
G C T T A A
黏性末端
A A T T C
G
基因操作(gene engineering)的工具
2.分子针线—DNA连接酶 (DNA linking-enzyme)
积极思考 DNA连接酶连接的是两个脱氧 核苷酸(deoxyribonucleotide) 分子的什么部位？
3、基因的“针线” ——DNA连接酶 指
（1）作用对象：两个具有相同粘性末端的DNA片段。（2）作用位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口（磷酸 二酯键）。（3）作用结果：形成重组DNA。
G AA T T C
C T T AA G
G AA T T C
C T T AA G
用同种限制酶切割
G AA T T C G G AA T T C G
C T T AA
C T T AA
基因的针线：DNA连接酶 G AA T T C
C T T AA G
基因操作(gene engineering)的工具
3.基因的运输工具——运载体 (carrying)
常用的运载体(carrying)有两类：
1）细菌细胞质的质粒( plasmid)
2）噬菌体(bacteriophages)
或某些动植物病毒 (virus)
? 目的基因(如人的胰岛素基因)怎样才能 导入受体细胞(如大肠杆菌细胞)？
质粒的特点：
1.质粒是基因工程中最常见的运载体。2.最常用的质粒的大肠杆菌的质粒。3.存在于许多细菌及酵母菌等生物中。4.质粒的存在对宿主细胞无影响。5.质粒的复制能在宿主细胞内完成。6.质粒是细胞染色体或拟核以外能自主复制 的小型环状DNA分子。
基因操作(gene engineering)的工具
? 大肠杆菌的质粒 (plasmid)：
运载体 (carrying)应该 具有什么特 点呢?
运载体(carrying) 1能够在宿主细胞内复 制并稳定保存； ２具有多个限制酶切 点以便与外源基因相 连； ３具有标记基因，便 于进行筛选．
基因工程(gene engineering)的 “四步曲”
1 2 3 4
提取目的基因
目的基因与运载体结合 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测和表达
课堂小结：
基因工程别名 操作环境 操作对象
操作水平 操作工具 基本过程 结果
基因拼接技术或DNA重组技术
生物体外
基因 DNA分子水平 基因的剪刀 、针线 、运载体。剪切 拼接 导入 表达 产生人类需要的基因产物
练习
1）以下说法正确的是
B、质粒是基因工程中唯一的运载体
（
C）
A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 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、基因控制的性状都能在后代表现出来
2）有关基因工程的叙述正确的是 （ D ）
A、限制酶只在获得目的基因时才用
B、重组质粒的形成在细胞内完成 C、质粒都可作为运载体
D、蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料
二、基因工程的应用 1、基因工程与作物育种
运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、 抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有 特殊用途的动、植物。
生长快、耐不良环境、肉 乳汁中含有人生长激素 质好的转基因鱼(中国) 的转基因牛(阿根廷)
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯
转鱼抗寒基 因的番茄
不会引起过敏的转基因大豆
A：紫外光照射下的转 绿色荧光蛋白的 Eustoma (Lisianthus) 花。
B：没有转绿色荧光蛋 白的空质粒的花，
图为2001年12月底出生 的5只可爱的转基因克隆 小猪。据培育者英国PPL 医疗公司称，这些转基 因小猪将为研究和“生 产”适用于人体移植手 术使用的动物器官提供 巨大的帮助。
超级 动物 特殊 导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠 动物 导入人基因具特殊用途的猪和小鼠
首只转基因猴诞生，人类未来忧喜参半
(二）、基因工程与药物研制
许多药品的生产 是从生物组织中提取 的。受材料来源限制 产量有限，其价格往 往十分昂贵。
我国生产的部分基因 工程疫苗和药物
微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工 业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导 入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但 能解决产量问题，还能大大降低生产成本。
胰岛素从猪、牛等动物的胰 腺中提取，100Kg胰腺只能提取 4-5g的胰岛素，其产量之低和价 格之高可想而知。优点：能够高效率地生产出各种高质量，低成本 的药品。将合成的胰岛 素基因导入大肠杆 菌，每2000L培养液 就能产生100g胰岛 素！使其价格降低 了30%-50%!
干扰素治疗病毒感染简直 是“万能灵药”！过去从人血 中提取，300L血才提取1mg！ 其“珍贵”程度自不用多说。人造血液、白细胞 介素、乙肝疫苗等通过 基因工程实现工业化生 产，均为解除人类的病 苦，提高人类的健康水 平发挥了重大的作用。人造血液及其生产
三、基因工程与环境保护 ⑴ 环境监测基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检 测环境中的病毒、细菌等污染。
1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来
利用基因工程培育的“指示生物”能十分 灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污 染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。
⑵ 环境污染治理：
基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种 污染环境的物质。
通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因 工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃 类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解 DDT等毒害物质。
1998年，英国一位生物学家在电视节目中宣布：老鼠食用了 转基因马铃薯后，肾、脾和消化道都出现了损伤，体重和器官重 量减轻，免疫系统遭到破坏。
转基因食品
安全吗?
1.基因工程的概念 2.基因工程操作的基本工具 ? 基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶
? 基因的“针线”——DNA连接酶
? 基因的运输工具——运载体（质粒）
3.基因操作的基本步骤 ? 目的基因提取 ? 目的基因与运载体结合 ? 目的基因导入受体细胞
? 目的基因的检测与鉴定
处理
杂交 育种 杂交
诱变 多倍体育 育种 种 射线、辐 秋水 射处理 仙素
单倍体育 种 花药离体 培养
基因 工程 基因 转移
原理
基因 重组
基因突变 染色体变 异
染色体变 异
基因 重组
优点
集“优” 提高突变 果实大营 频率，产 养丰富 生新基因 育种时间 需要处理 发育迟结 大量材料 实率低 长
缩短育种 定向改变 年限 生物性状 技术复杂 操作 复杂
缺点
⒈要使目的基因与对应的载体重组，所需的工具酶是 ①限制酶 ②连接酶 ③解旋酶 ④还原酶 Ａ．①② Ｂ．③④ Ｃ．①④ Ｄ．②③ 2.下列关于基因工程的叙述中,正确的是A.限制酶只用于提取目的基因 B.细菌体内的环状DNA均可作运载体 C.DNA连接酶可用于目的基因和运载体的连接 D.重组DNA分子一旦进入受体细胞,基因工程则完成. 3.以下说法正确的是A.目的基因是指重组DNA B.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 C.DNA重组所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体 D.只要受体细胞中含有目的基因，目的基因就一定 能够成功表达
C
A
B
5、基因工程应用的原理是 ( C ) Ａ．染色体变异 Ｂ．基因突变
Ｃ．基因重组
Ｄ．细胞的全能性
6、下列的科学技术成果与所运用的科学原理有 错误的是 （ B ） A．抗虫棉——基因工程 B．无籽西瓜——单倍体育种 C．“黑农五号”大豆品种——基因突变 D．生产啤酒——无氧呼吸
7、下列哪项不是基因工程中经常使用的运载体（D ） Ａ．细菌质粒 Ｂ．噬菌体 Ｃ．动植物病毒 Ｄ．细菌拟核 DNA
1982年第一例转基因动物问世。科学家将大鼠的生 长激素基因导入小鼠体内，使小鼠体重为正常个体 的二倍，被称为"超级小鼠"。
“超级鲤鱼”
生长速度比普通鲤鱼快42%，经济效益提高125%。
第2节 基因工程及 其应用
一、基因工程
基因工程：即 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 遗传性状 。
1、操作水平DNA分子水平 2、原理基因重组
3、基因工程育种与杂交育种、诱变育种相比，主 要优点是什么？ 目的性强、育种周期短、克服远源杂交不亲和的障碍
“嫁接”了人胰岛素基因的大肠杆菌
? 培育“合成人胰岛素” 大肠杆菌的简要过程
普通大肠杆菌 人体组织细胞
提取
(不能分泌胰岛素)
胰岛素基因
与运载体结合 导入
大肠杆菌(含胰岛素基因)
要实现上述操作要 经哪些工具和操作 步骤？
转基因大肠杆菌
分泌胰岛素
（二）基因操作的工具
基因的“剪刀”
限制性核酸内切酶
基因的“针线”
基因的运输工具
DNA连接酶
运载体
1、基因工程的
剪刀来源:
限制性核酸内切酶(限制酶)
主要存在于微生物 已发现的有200多种 一种限切酶只能识别一种特定的核苷 酸序列,并在特定切点切割DNA分子
种类特点:
作用于：
磷酸二酯键
使氢键断裂的酶？
EcoRI 剪切目的基因
CTTCATG AATTCCGTAG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGCATCTTAA GGGATT
CTTCATG GAAGTACTTAA
AATTCCCTAA GGGATT
AATTCCGTAG 目的基因 GGCATCTTAA
黏性末端
思考:
被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有 相同的黏性末端？ 具有 不同的限制酶呢？
形成的黏性末端不同
2、基因工程的
针线DNA连接酶 作用将互补配对的两个粘性末端 连接起来，使之成为一个完 整的DNA分子
使用DNA连接酶制作重组DNA分子
AATTCCGTAG GGCATCTTAA 甲片段
CTTCATG AATTCCGTAG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGCATCTTAAGGGATT
乙片段
DNA连接酶的作用位点是：相邻的两个脱氧 磷酸二酯键 核苷酸的切口。即生成：__________。
课本P54：练习 3
3、基因的运载体
（1）常用运载体质粒、噬菌体和动、植物病毒等
①能够在宿主细胞中复制并稳定地保存 （2） 条件 ②具有多个限制酶切点，以便与外源基
因连接
③具有标记基因，便于进行筛选
标记基 因，便 于进行 检测。
质粒存在于许多细 菌和酵母菌等生物 中,是能够自主复 制的很小的环状 DNA分子。
三、基因工程操作的基本步骤
从细胞中分 离出DNA
限制 酶
提取目的基因
限制酶
DNA连 接酶
从大肠杆菌 中提取质粒
目的基因与 运载体结合 目的基因导 入受体细胞 目的基因的 表达与检测
思考题
1993年，中国农业科学院的科学家成功培育出了抗 棉铃虫的转基因抗虫棉。他们从苏云金芽孢杆菌中 提取出抗虫基因，导入棉花体细胞中，使棉花具有 抵抗虫害的能力。问抗虫基因 (1)在上述基因工程中目的基因是_________,切割目 限制酶 的基因所用的工具是 ______________. (2)不同生物间基因移植成功说明生物共用一套遗传密码 共同的原始祖先 _____,从进化的角度看，这些生物具有_________. (3)在DNA分子中“拼接”上某个基因或“切割”掉 某个基因，并不影响各基因的功能，这说明基因具 相对的独立性 有______________。(4)导入的目的基因成功表达的标志是什么？ 棉花体细胞合成了相应的蛋白质，使棉花具有抵抗虫害的能力 _______________________________________.
二、基因工程的应用：
1、基因工程与作物育种
2、基因工程与药物研制三、转基因生物和转基因食品的安全性：
1、基因工程与作物育种
抗虫原理？抗虫结果？
抗虫棉
抗CMV甜椒
生长快、肉质好的转基因 鱼(中国)
乳汁中含有人生长激素的 转基因牛(阿根廷)
转鱼抗寒基 因的番茄
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
2、基因工程与药物研制
许多药品的生产 是从生物组织中提取 的。受材料来源限制 产量有限，其价格往 往十分昂贵。
我国生产的部分基因 工程疫苗和药物
微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工 业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导 入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但 能解决产量问题，还能大大降低生产成本。
胰岛素从猪、牛等动物的胰 腺中提取，100Kg胰腺只能提取 4-5g的胰岛素，其产量之低和价 格之高可想而知。将合成的胰岛 素基因导入大肠杆 菌，每2000L培养液 就能产生100g胰岛 素！使其价格降低 了30%-50%!
3、环境污染治理
基因工程做成的“超级细菌”能吞食和 分解多种污染环境的物质。
通常一种假单孢 杆菌只能分解石油中 的一种烃类．用基因 工程培育成功的“超 级细菌”却能分解石 油中的多种烃类化合 物。科学家还培育出能吞食转化汞、镉等重金属，分 解DDT等毒害物质的细菌。
利用基因工程培育的“指示生物”能十分灵敏 地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死 亡，甚至还可以吸收和转化污染物。
转基因食品
安全吗?!
转基因植物的安全性争论
? 支持派认为：如果转基因农业生物技术得 不到社会支持，这一研究将被扼杀，并且 强调，迄今为止并没有发现转基因食品危 害人体健康和环境的确切证据。
? 美国人食用转基因食品已多年，超级 市场上有4000多种商品是含有转基因 植物成分的，还没有事例证明人吃了 以后会得病，甚至会引起死亡。加拿大、澳大利亚也是转基因食品的 生产大国，均有几千万人在吃，到现 在为止也没有—个案例说明它有问题 。
反对派的观点
? 一英国科学家声称，转基因马铃薯会减 弱老鼠免疫系统功能；
? 美国康乃尔大学也发现，转基因玉米会 危害蝴蝶幼虫及其相关生态环境。
? 环保团体认为这种违反自然的转基因作 物及产品，未经长期安全测试，长期食 用可能对人类及生态环境造成负面影响。? 尤其是注重环境和生态保护的欧盟国家， 对转基因作物更加排斥，因而抵制美国 GMO产品的进口。
一、基因工程的原理
基因工程的操作工具 1.基因的剪刀 ——限制酶 2.基因的针线 ——ＤＮＡ连接酶 3.基因的运输工具 ——运载体 基因工程的操作步骤 1.目的基因的提取 2.目的基因与运载体结合 3.目的基因导入受体细胞 4.目的基因的检测与表达
二、基因工程的应用 三、转基因和转基因食品的安全性
第一篇:基因工程及其应用ppt 第2节 基因工程及其应用 设想 能否能否让热 带鱼也能发光? 能发光的水母 不能发光的热带斑马鱼 基因“嫁接” 能产生人胰岛素的大肠杆菌 在猴子的未受精卵中加入 附加基因，并利用它成功培育 出健康活泼的小猴“安迪”。通过对“安迪”的研究我 们可以简单地引进如老年性痴 呆病的基因、帕金森病基因等， 加快针对这类疾病疫苗的开发 研究。 阅读教材 P102，解决以下问题： 什么叫基因工程? 基因工程的基本操作步骤有哪些? 归纳出科学家实施基因工程 的总体思路 ? 基因工程(gene engineering) 又称基因拼接技术,或重组DNA 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，定向的改造生物的遗 传性状。 ? ? 基因工程(gene engineering) 原 理：基因重组 操作水平 DNA分子水平 结 果定向地改造生物的遗传性 状，获得人类所需要的品 种。 培育转基因大肠杆菌的简要过程： 普通大肠杆菌 人体组织细胞 提取 (不能分泌胰岛素) 胰岛素基因 与运载体DNA拼接 导入 大肠杆菌(含胰岛素基因) 转基因大肠杆菌 你认为上述培育转 基因大肠杆菌的关 键步骤有哪些？ (能分泌胰岛素) ? 培育转基因大肠杆菌的关键步骤： 1.ONE 2.TWO 3.THREE 胰岛素基 因从人体 细胞内提 取出来 基因的“剪刀” 胰岛素基 因与运载 体DNA连 接 基因的“针线” 胰岛素基因 导入受体 (大肠杆菌) 细胞 基因的运载体 基因操作(gene engineering)的工具 1.基因的剪刀—限制性核酸内切酶 积极思考 如:EcoRI 1、该限制酶只能识别GAATTC的序 列，说明了限制酶具有的特性 是 专一性 。 2、 EcoRI限制酶识别了GAATTC的序列后， 将会发生什么样的变化？ 练习使用EcoRI 剪切目的基因 CTTCATG AATTCCGTAG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGCATCTTAA GGGATT CTTCATG GAAGTACTTAA AATTCCCTAA GGGATT AATTCCGTAG 目的基因 GGCATCTTAA 黏性末端 思考: 被同一种限制酶切断的几个DNA是否 具有相同的黏性末端？ 基因操作(gene engineering)的工具 2.分子针线—DNA连接酶 (DNA linking-enzyme) 积极思考 DNA连接酶连接的是两个脱氧 核苷酸(deoxyribonucleotide) 分子的什么部位？ 3、基因的“针线” ——DNA连接酶 指 （1）作用对象：两个具有相同粘性末端的DNA片段。（2）作用位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口（磷酸 二酯键）。（3）作用结果：形成重组DNA。 G AA T T C C T T AA G G AA T T C C T T AA G 用同种限制酶切割 G AA T T C G G AA T T C G C T T AA C T T AA 基因的针线：DNA连接酶 G AA T T C C T T AA G 基因操作(gene engineering)的工具 3.基因的运输工具——运载体 (carrying) 常用的运载体(carrying)有两类： 1）细菌细胞质的质粒( plasmid) 2）噬菌体(bacteriophages) 或某些动植物病毒 (virus) ? 目的基因(如人的胰岛素基因)怎样才能 导入受体细胞(如大肠杆菌细胞)？ 基因操作(gene engineering)的工具 ? 大肠杆菌的质粒 (plasmid)： 运载体 (carrying)应该 具有什么特 点呢? ? 运载体需具备的特点： ? 1能够在宿主细胞内复制并稳定保存； ? ２具有多个限制酶切点以便与外源基因 相连； ? ３具有标记基因，便于进行筛选． 基因工程(gene engineering)的 “四步曲” 1 2 3 4 提取目的基因 目的基因与运载体结合 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测和表达 二、基因操作的基本步骤 １、提取目的基因——将 需要的基因从供体生物 的细胞内提取出来。 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。 供体生物细胞 取出DNA 用限制酶剪 去多余部分 限制酶 目的基因 提取目的基因的方法 ⑴直接分离基因——鸟枪法 将供体生物的DNA用限制酶 切割为许多片段，再用运载体将 这些片段都运载到受体生物的不 同细胞中去。只要有一个细胞获 得了需要的目的基因并得以表达， 基因工程就算成功了。该法最大的缺点是带有很大 的盲目性，工作量大，成功率低。且不能将真核生物的基因转移到 原核生物中去。 用限制酶切 断成许多片段 ⑵人工合成基因法 DNA合成仪 有两种方法①逆转录法：以信使 RNA为模板，在逆转录酶 的作用下将脱氧核苷酸合 成合成DNA(基因)。②直接合成法：根据 蛋白质的氨基酸顺序推算 出信使RNA核苷酸顺序， 再据此推算出基因DNA的 脱氧核苷酸顺序。用游离 脱氧核苷酸直接合成相应 的基因。 2、目的基因与运载体结合 用与提取目的基 因相同的限制酶切割 质粒使之出现一个切 口，将目的基因插入 切口处，让目的基因 的黏性末端与切口上 的黏性末端互补配对 后，在连拉酶的作用 下连接形成重组DNA 分子。 3、将目的基因导入受 体细胞并使之扩增 要让目的基因表达， 必须将它导入受体细胞 并进行扩增。为获得目的基因的 表达产物时，通常以大 肠杆菌等无害易得的细 菌为受体。为改进某种 生物时，将欲改进的生 物细胞为受体。 导入 扩增 4、目的基因的检测和表达 前三步的处理十分繁锁，为保证目的基因得到有 效利用，通常用大量的受体细胞来接受不多的目的基 因。这样，处理的受体细胞中真正摄入了目的基因的 很少，必须将它从中检测出来。 无表达产物 无表达产物 有表达产物 无表达产物 细菌的检测，将每个受体细胞单独培养形成菌落， 检测菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产 物的菌落，保留有表达产物的进一步培养、研究。 多细胞生物的检测，将每个受体细胞单独培 养并诱导发育成完整个体，检测这些个体是否摄 入目的基因，摄入的基因是否表达（是否表现出 相应的性状）。淘汰无变化的个体，保留有相应 变化的个体进一步培养、研究。例：用棉铃饲喂棉 铃虫，如虫吃后不出现 中毒症状，说明未摄入 目的基因或摄入目的基 因未表达。如虫吃后中 毒死亡，则说明摄入了 抗虫基因并得到表达。 基因工程(gene engineering)的原理 1 2 基因工程的操作工具 1.基因的剪刀 ——限制性内切酶 2.基因的针线 ——ＤＮＡ连接酶 3.基因的运输工具 ——运载体 基因工程的操作步骤 1.目的基因的提取 2.目的基因与运载体结合 3.目的基因导入受体细胞 4.目的基因的检测与表达 ⒈要使目的基因与对应的载体重组，所需的工 具酶是 ①限制酶 ②连接酶 ③解旋酶 ④还原酶 Ａ．①② Ｂ．③④ Ｃ．①④ Ｄ．② A 2.下列关于基因工程的叙述中,正确的是A.限制酶只用于提取目的基因 B.细菌体内的环状DNA均可作运载体 C.DNA连接酶可用于目的基因和运载体的连接 D.重组DNA分子一旦进入受体细胞,基因工程则 完成. C ? 3.以下说法正确的是: A.目的基因是指重组DNA B.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序 列 C.DNA重组所用的工具酶是限制酶、连接酶 和运载体 D.只要受体细胞中含有目的基因，目的基因 就一定能够成功表达 B 4.基因工程的正确操作步骤是（ ） ①使目的基因与运载体结合 ②将目的基因导入受体细胞 ③检测目的基因的表达是否符合特定 性状要求 ④提取目的基因 Ａ． ③②④① Ｃ． ④①②③ Ｂ． ②④①③ Ｄ． ③④①② 4.基因工程技术在培育抗旱植物用于发展沙漠农 业和改造沙漠方面显示了良好的前景,荷兰一家公 司将大肠杆菌中的海藻糖合成酶基因导入植物(如 甜菜、马铃薯等)中并获得有效表达，使“工程植 物”增强了耐旱性、耐寒性的基本操作步骤是： 海藻糖合成酶基因的获取 ① ③ ② 目的基因与运载体结合 目的基因的表达和检测 将目的基因导入受体细胞 ④ 基因通过转录、翻译合成蛋白质，体 （2）基因表达的含义是现出相应的性状 （3）写出酶基因工程在植物体内的表达过程： 酶基因 转录 mRNA 翻译 海藻糖合成酶 （4）基因工程操作中的工具是： 5、基因工程应用的原理是 ( C ) Ａ．染色体变异 Ｂ．基因突变 Ｃ．基因重组 Ｄ．细胞的全能性 6、下列的科学技术成果与所运用的科学原理有 错误的是 （ B ） A．抗虫棉——基因工程 B．无籽西瓜——单倍体育种 C．“黑农五号”大豆品种——基因突变 D．生产啤酒——无氧呼吸 7、下列哪项不是基因工程中经常使用的运载体（D ） Ａ．细菌质粒 Ｂ．噬菌体 Ｃ．动植物病毒 Ｄ．细菌拟核 DNA （一）、基因工程与作物育种 1、在农作物生产方面 目的：培育出高产、稳产、抗逆性的优 良作物及新品种。 优点：降低生产成本，减少农药的使用 对环境的危害，提高农作物对不良环境 的适应能力。 转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯 转鱼抗寒基 因的番茄 不会引起过敏的转基因大豆 （一）、基因工程与作物育种 2、在畜牧养殖方面 科学家利用基因工程的方法培育出了转基 因奶牛、超级绵羊等多种转基因动物。 生长快、肉质好的转基 因鱼(中国) 乳汁中含有人生长激素 的转基因牛(阿根廷) 超级 动物 导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠 导入人基因具特殊用途的猪和小鼠 特殊 动物 (二）、基因工程与药物研制 许多药品的生产 是从生物组织中提取 的。受材料来源限制 产量有限，其价格往 往十分昂贵。 我国生产的部分基因 工程疫苗和药物 微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工 业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导 入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但 能解决产量问题，还能大大降低生产成本。 胰岛素从猪、牛等动物的胰 腺中提取，100Kg胰腺只能提取 4-5g的胰岛素，其产量作文之低和价 格之高可想而知。优点：能够高效率地生产出各种高质量，低成本 的药品。将合成的胰岛 素基因导入大肠杆 菌，每2000L培养液 就能产生100g胰岛 素！使其价格降低 了30%-50%! （三）、 环境保护 基因工程做成的“超 级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。 通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因 工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃 类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解 DDT等毒害物质。 1998年，英国一位生物学家在电视节目中宣布：老鼠食用了 转基因马铃薯后，肾、脾和消化道都出现了损伤，体重和器官重 量减轻，免疫系统遭到破坏。 转基因食品 安全吗? 1.基因工程的概念 2.基因工程操作的基本工具 ? 基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶 ? 基因的“针线”——DNA连接酶 ? 基因的运输工具——运载体（质粒） 3.基因操作的基本步骤 ? 目的基因提取 ? 目的基因与运载体结合 ? 目的基因导入受体细胞 ? 目的基因的检测与鉴定 处理 杂交 育种 杂交 诱变 多倍体育 育种 种 射线、辐 秋水 射处理 仙素 单倍体育 种 花药离体 培养 基因 工程 基因 转移 原理 基因 重组 基因突变 染色体变 异 染色体变 异 基因 重组 优点 集“优” 提高突变 果实大营 频率，产 养丰富 生新基因 育种时间 需要处理 发育迟结 大量材料 实率低 长 缩短育种 定向改变 年限 生物性状 技术复杂 操作 复杂 缺点 细菌通常是具有双链环状DNA的单细胞生物。现有甲、乙 两种细菌，基因型分别是abd和ABD，通过基因工程使甲细 菌后代产生出乙细菌B基因所控制的产物，具体过程如图 所示，试据图回答。 （1）从细胞的结构看，细菌属于 原核 生物。 （2）图中剪切DNA的“剪刀”和粘接DNA的 “胶水”，其实是两种不同的酶，它们都只能在DNA 的一定位置进行剪切和粘接，说明它们具有 专一性 的特点。 （3）新细菌与甲、乙细菌的表现都不同，从变异 来源看，这是人工条件下的一种 基因重组 。 （4）假如B基因是来自人体细胞，则甲子代也可 产生出相应的人体物质，这说明在翻译过程中， 细菌和人类共套 遗传密码 。 （5）在DNA分子中“拼接”上某个基因或“切割” 某个基因，并不影响各基因的功能，这说明基因 具有 相对的独立性 |
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