第六章 从杂交育种到基因工程,第2节：基因工程及其应用,课题1：基因工程的原理,1、基因工程的概念：基因工程又叫 或 。通俗地说，就是 ，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中， 。,基因工程的原理,基因拼接技术,DNA重组技术,按照人们的意愿,定向地改造生物的遗传性状,2、基因工程的原理： 。,基因重组,3、基因操作的工具 （1）基因的剪刀 。 分布： 。 作用特点： ，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 结果： （碱基互补配对） （2）基因的针线 。 连接的部位： （梯子的扶手），不是氢键（梯子的踏板）。 结果： 。,基因工程的原理,限制性内切酶,主要在微生物中,特异性,产生黏性末端,DNA连接酶,磷酸二酯键,两个相同的黏性末端的连接,3、基因操作的工具 （3）基因的运载工具 。 作用： 。 具备的条件：能在 内复制并稳定地保存；具有 ；具有某些 基因。 种类： 、 和 。 质粒的特点：质粒是基因工程中最常用的 ；最常用的质粒是 的质粒；存在于许多细菌及酵母菌等生物中；质粒的存在对宿主细胞 ；质粒的复制只能在 内完成；细胞染色体外能自主复制的小型 。,基因工程的原理,运载体,将外源基因送入受体细胞,宿主细胞,多个限制酶切点,标记,质粒,噬菌体,动植物病毒,运载体,大肠杆菌,无影响,宿主细胞,环状DNA分子,例1：实施基因工程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分子中的GAATTC顺序，切点在G和A之间，这是应用了酶的（ ） A、高效性 B、专一性 C、多样性 D、催化活性受外界条件影响,基因工程的原理,B,例2：下列黏性末端属于同一种限制酶切割而成的是（ ） A、 B、 C、 D、,基因工程的原理,B,4、基因操作的基本步骤 （1） （人们所需要的的基因）。 提取途径有两条： 一条是从 ；另一种是 。 人工合成方法有 （利用mRNA）； 根据 推测出核苷酸序列，通过化学方法合成 。 （2） （以质粒为运载体）。 步骤：用一定的 切割质粒；用 切割目的基因；加入 ；质粒和目的基因结合成 分子。 结果：可能有三种情况：目的基因与目的基因结合；质粒与质粒结合；目的基因与质粒结合。,基因工程的原理,提取目的基因,供体细胞的DNA中直接分离基因,人工合成基因,反转录法,蛋白质中氨基酸的序列,DNA,目的基因与运载体结合,限制酶,同一种限制酶,DNA连接酶,重组DNA,4、基因操作的基本步骤 （3） 。 导入方法： 。 导入过程： 。 （4）目的基因的表达与检测 检测：根据受体细胞中是否具有 ，判断目的基因导入与否。 如大肠杆菌质粒中含抗青霉素基因，把某种生物放入带有青霉素的培养基中培养，若有抗性，说明导入成功；若无抗性，说明导入失败。 表达：受体细胞表现出 ，如棉花抗虫性状的表现。,基因工程的原理,将目的基因导入受体细胞,借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径,运载体为质粒，受体细胞为细菌,标记基因,特定的性状,例3：下列关于基因工程的叙述，正确的是（ ） A、重组DNA技术所用的工具本科是限制酶、连接酶和运载体 B、所有限制酶都只能识别同一种按规定排列的核苷酸序列 C、选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细胞繁殖快 D、只要目的基因进入了受体细胞就能成功地实现表达,基因工程的原理,C,例4：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、基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复,基因工程的原理,C,例5：上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中药物蛋白含量提高30多倍，转基因动物是指（ ） A、提供基因的动物 B、基因组中增加了外源基因的动物 C、能产生白蛋白的动物 D、能表达基因信息的动物,基因工程的原理,B,例6：基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的，在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是（ ） A、人工合成基因 B、目的基因与运载体结合 C、将目的基因导入受体细胞 D、目的基因的检测和表达,基因工程的原理,C,