1、,第2节 基因工程及其应用,转基因猕猴（左）和普通猕猴外观上没有什么区别。,中国首例转基因猕猴,在紫外线照射下，转基因猕猴（左）通体呈现绿色，这是由它体内的绿色荧光蛋白所致。,绿色荧光蛋白基因,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，定向地改造生物的遗传性状。,原 理：,操作水平：,结 果：,一、基因工程,基因重组,DNA分子水平,定向改造生物性状的新技术,定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。,想一想需要做哪些关键工作？,水母体细胞,绿色荧光蛋白基因,猕猴受精卵,(目的基因）
2、,(受体细胞）,想一想需要做哪些关键工作？,水母体细胞,绿色荧光蛋白基因,猕猴受精卵,(目的基因）,(受体细胞）,想一想需要做哪些关键工作？,水母体细胞,绿色荧光蛋白基因,猕猴受精卵,(目的基因）,(受体细胞）,培育转基因猕猴的关键步骤：,基因的“针线”,基因的运载体,基因的“剪刀”,1、基因的剪刀限制性内切酶 （简称限制酶）,二、基因操作的工具,限制酶是在生物体(主要是微生物)内的一种酶，能将外来的DNA切断，由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性内切酶。,例：大肠杆菌的一种EcoRI限制酶识别 GAATTC序列，并在G和A之间切开。,模型构建1,使用EcoRI 剪切目的基因,
3、黏性末端,思考：用同一种限制酶剪切2个不同的DNA， 是否具有相同的黏性末端？,CAGGAATTCTAG,AATGAATTCGTC,GTCCTTAAGATC,TTACTTAAGCAG,特点：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子。,（专一性）,需要运输工具运载体,目的基因怎样才能导入受体细胞？,常用的运载体： 1）细菌的质粒 2）噬菌体或某些动植物病毒,2、基因工程的工具运载体,大肠杆菌的质粒,运载体应该具有什么特点呢?,？,1.能够在宿主细胞内复制并稳定保存。2.具有限制酶切割位点， 便与外源基因相连。3.具有标记基因，便于进行筛选。,将目的基因和运载体结
4、合，需要如何处理质粒？,用同种限制酶切割质粒,3、基因的针线DNA连接酶,DNA连接酶的作用是：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。,模型构建2,使用DNA连接酶制作重组DNA分子,甲片段,重组DNA分子,使用DNA连接酶制作重组DNA分子,四个基本步骤：,（三）基因操作的基本步骤,1）提取目的基因2）目的基因与运载体结合3）将目的基因导入受体细胞4）目的基因的检测和表达,设计实验：如何培育能生产胰岛素的大肠杆菌。,对应训练：,要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是（ ）限制酶 连接酶解旋酶 还原酶 ,2分析下图，下列有关工具酶功能的叙述，不正确的是( )A切
5、断a处的酶为限制酶B连接a处的酶为DNA连接酶C切断b处的酶为解旋酶D连接b处的酶为RNA聚合酶,D,3.实施基因工程的第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来，这要利用限制性内切酶。一种限制性内切酶能识别分子的顺序，切点在和之间，这是利用了酶的（ ）高效性 专一性多样性催化活性易受外界影响,4.基因工程的正确操作步骤是（ ）使目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞检测目的基因的表达是否符合特定性状要求提取目的基因 ,5.采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是（ ）将毒素蛋白注射到棉受精卵中 将编码毒素蛋白的序列，注射到棉受精卵中将编码毒素蛋白的序列，与质粒重组，导入 细菌，用该细菌感染棉的体细胞，在进行组织培养将编码毒素蛋白的序列，与细菌质粒重组， 注射到棉的子房并进入受精卵中 . . . ,
