基因工程简介
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基因工程简介
1
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。
转基因猕猴（左）和普通猕猴外观 上没有什么区别。
绿色荧光蛋白基因
定向改造生物性Байду номын сангаас的新技术
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：
基因重组 DNA分子水平 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？
绿色荧光蛋白基因 (目的基因）
水母体细胞
猕猴受精卵 (受体细胞）
想一想需要做哪些关键工作？
绿色荧光蛋白基因 (目的基因）
水母体细胞
猕猴受精卵 (受体细胞）
想一想需要做哪些关键工作？
需要运输工具——运载体
2、基因工程的工具——运载体
常用的运载体： 1）细菌的质粒 2）噬菌体或某些动植物病毒
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合，需要如何处理质粒？ 用同种限制酶切割质粒
甲片段 乙片段
重组DNA分子
18
（三）基因操作的基本步骤
四个基本步骤：
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：
⒈要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是（ ） ①限制酶 ②连接酶 ③解旋酶 ④还原酶 Ａ．①② ＡＢ．③④ Ｃ．①④ Ｄ．②③
）
①将毒素蛋白注射到棉受精卵中
② 将编码毒素蛋白的ＤＮＡ序列，注射到棉受精卵中 ③将编码毒素蛋白的ＤＮＡ序列，与质粒Ｃ重组，导入
细菌，用该细菌感染棉的体细胞，在进行组织培养
④将编码毒素蛋白的ＤＮＡ序列，与细菌质粒重组，
注射到棉的子房并进入受精卵中
Ａ．①②
Ｂ. ②③
Ｃ. ③④
Ｄ. ④①
谢谢观赏
24
绿色荧光蛋白基因 (目的基因）
水母体细胞
猕猴受精卵 (受体细胞）
培育转基因猕猴的关键步骤：
1.ONE
绿色荧光蛋白基因 从水母体细胞内提 取出来
2.TWO
绿色荧光蛋白基因与 运载体DNA连接
3.THREE
绿色荧光蛋白基因导入 受体猕猴的受精卵
基因的“剪刀”
基因的运载体 基因的“针线”
二、基因操作的工具 1、基因的剪刀—限制性内切酶 （简称限制酶）
的（ ）
Ａ．高效性
Ｂ．专一性
Ｃ．多样性
Ｄ．催化活性易受外界影响
Ｂ
4.基因工程的正确操作步骤是（ ）
Ｃ
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 Ｂ． ②④①③
Ｃ． ④①②③ Ｄ． ③④①②
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（
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。
使用DNA连接酶制作重组使D用NAD分NA子连接酶制作重组DNA分子
AATTCCGTAG GGCATCTTAA
CTTCATG GAAGTACTTAA
AATTCACAGTTACGCCTAA GGGGGCAATTTCTTAA
黏性末端
CAGGAATTCTAG GTCCTTAAGATC
AATGAATTCGTC TTACTTAAGCAG
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？
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）
目的基因怎样才能导入受体细胞？
2．分析下图，下列有关工具酶功能的叙述，不正确的是( ) A．切断a处的酶为限制酶 B．连接a处的酶为DNA连接D酶 C．切断b处的酶为解旋酶 D．连接b处的酶为RNA聚合酶
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ＤＮＡ分子的ＧＡＡＴＴＣ顺序，切点在Ｇ和Ａ之间，这是利用了酶
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。
EcoRI
使用EcoRI 剪切目的基因
CTTCATG GAAGTACTTAA
AATTCACAGTTACGCCTAA GGCGATCT TTAA
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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。
转基因猕猴（左）和普通猕猴外观 上没有什么区别。
绿色荧光蛋白基因
定向改造生物性Байду номын сангаас的新技术
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：
基因重组 DNA分子水平 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？
绿色荧光蛋白基因 (目的基因）
水母体细胞
猕猴受精卵 (受体细胞）
想一想需要做哪些关键工作？
绿色荧光蛋白基因 (目的基因）
水母体细胞
猕猴受精卵 (受体细胞）
想一想需要做哪些关键工作？
需要运输工具——运载体
2、基因工程的工具——运载体
常用的运载体： 1）细菌的质粒 2）噬菌体或某些动植物病毒
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合，需要如何处理质粒？ 用同种限制酶切割质粒
甲片段 乙片段
重组DNA分子
18
（三）基因操作的基本步骤
四个基本步骤：
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：
⒈要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是（ ） ①限制酶 ②连接酶 ③解旋酶 ④还原酶 Ａ．①② ＡＢ．③④ Ｃ．①④ Ｄ．②③
）
①将毒素蛋白注射到棉受精卵中
② 将编码毒素蛋白的ＤＮＡ序列，注射到棉受精卵中 ③将编码毒素蛋白的ＤＮＡ序列，与质粒Ｃ重组，导入
细菌，用该细菌感染棉的体细胞，在进行组织培养
④将编码毒素蛋白的ＤＮＡ序列，与细菌质粒重组，
注射到棉的子房并进入受精卵中
Ａ．①②
Ｂ. ②③
Ｃ. ③④
Ｄ. ④①
谢谢观赏
24
绿色荧光蛋白基因 (目的基因）
水母体细胞
猕猴受精卵 (受体细胞）
培育转基因猕猴的关键步骤：
1.ONE
绿色荧光蛋白基因 从水母体细胞内提 取出来
2.TWO
绿色荧光蛋白基因与 运载体DNA连接
3.THREE
绿色荧光蛋白基因导入 受体猕猴的受精卵
基因的“剪刀”
基因的运载体 基因的“针线”
二、基因操作的工具 1、基因的剪刀—限制性内切酶 （简称限制酶）
的（ ）
Ａ．高效性
Ｂ．专一性
Ｃ．多样性
Ｄ．催化活性易受外界影响
Ｂ
4.基因工程的正确操作步骤是（ ）
Ｃ
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 Ｂ． ②④①③
Ｃ． ④①②③ Ｄ． ③④①②
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（
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。
使用DNA连接酶制作重组使D用NAD分NA子连接酶制作重组DNA分子
AATTCCGTAG GGCATCTTAA
CTTCATG GAAGTACTTAA
AATTCACAGTTACGCCTAA GGGGGCAATTTCTTAA
黏性末端
CAGGAATTCTAG GTCCTTAAGATC
AATGAATTCGTC TTACTTAAGCAG
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？
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）
目的基因怎样才能导入受体细胞？
2．分析下图，下列有关工具酶功能的叙述，不正确的是( ) A．切断a处的酶为限制酶 B．连接a处的酶为DNA连接D酶 C．切断b处的酶为解旋酶 D．连接b处的酶为RNA聚合酶
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ＤＮＡ分子的ＧＡＡＴＴＣ顺序，切点在Ｇ和Ａ之间，这是利用了酶
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。
EcoRI
使用EcoRI 剪切目的基因
CTTCATG GAAGTACTTAA
AATTCACAGTTACGCCTAA GGCGATCT TTAA