能能发发光光的的水水母母不不能能发发光光的的热热带带斑斑马马鱼鱼能否让热带鱼也能发光能否让热带鱼也能发光?想象能发能发荧光荧光的热的热带斑带斑马鱼马鱼普通热带斑马鱼是不发荧光的普通热带斑马鱼是不发荧光的能产生人胰岛素的大肠杆菌能产生人胰岛素的大肠杆菌 用已学知识试着分析，基用已学知识试着分析，基因工程如何操作？因工程如何操作？提取提取提取提取培育转基因大肠杆菌的简要过程培育转基因大肠杆菌的简要过程普通大肠杆菌普通大肠杆菌(不能分泌胰岛素不能分泌胰岛素)人体组织细胞人体组织细胞胰岛素基因胰岛素基因导入导入导入导入转基因大肠杆菌转基因大肠杆菌(含胰岛素基因，能含胰岛素基因，能分泌胰岛素分泌胰岛素)1.什么是基因？提取的意思是？什么是基因？提取的意思是？2. 基因直接导入大肠杆菌后还能正常转录翻译基因直接导入大肠杆菌后还能正常转录翻译吗吗?3.胰岛素基因在人体细胞中表达的是胰岛素，胰岛素基因在人体细胞中表达的是胰岛素，在大肠杆菌体内表达的还是胰岛素吗？在大肠杆菌体内表达的还是胰岛素吗？RNADNA 蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译复制复制 培育转基因大肠杆菌的关键步骤培育转基因大肠杆菌的关键步骤1.ONE1.ONE胰岛素基胰岛素基因从人体因从人体细胞内提细胞内提取出来取出来2.TWO2.TWO胰岛素基胰岛素基因与运载因与运载体体DNADNA连接连接3.THREE3.THREE胰岛素基因胰岛素基因导入受体导入受体( (大肠杆菌大肠杆菌) )细胞细胞基因的基因的基因的基因的“ “分子手术刀分子手术刀分子手术刀分子手术刀” ”基因的基因的基因的基因的“ “分子缝合针分子缝合针分子缝合针分子缝合针” ”基因的基因的基因的基因的“ “分子运输车分子运输车分子运输车分子运输车” ”一、基因工程概念一、基因工程概念 基因工程又叫做基因拼接技术或基因工程又叫做基因拼接技术或DNADNA重组技术。重组技术。 通俗地说，就是按照人们的意愿，把通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的个别基因复制出来，加以修饰一种生物的个别基因复制出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定改造，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目的）。向地改造生物的遗传性状目的）。 原原 理：理：操作水平：操作水平：结结 果：果：目的基因目的基因供体细胞供体细胞受体细胞受体细胞基因重组基因重组DNADNA分子水平分子水平定向地改造生物的遗定向地改造生物的遗传性状，获得人类所传性状，获得人类所需要的品种。需要的品种。获得新性状获得新性状识别双链识别双链识别双链识别双链DNA DNA 分子的某种特定的核苷酸分子的某种特定的核苷酸分子的某种特定的核苷酸分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两序列，并且使每一条链中特定部位的两序列，并且使每一条链中特定部位的两序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。主要是从原核生物中分离纯化出来的一主要是从原核生物中分离纯化出来的一主要是从原核生物中分离纯化出来的一主要是从原核生物中分离纯化出来的一种酶。能将外来的种酶。能将外来的种酶。能将外来的种酶。能将外来的DNADNA切断，由于这种切断，由于这种切断，由于这种切断，由于这种切割作用是在切割作用是在切割作用是在切割作用是在DNADNA分子内部进行的，故分子内部进行的，故分子内部进行的，故分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶。名限制性核酸内切酶。名限制性核酸内切酶。名限制性核酸内切酶。约约4000种。种。(1)来源：来源： (2)种类：种类：(3)作用：作用：(4)结果：结果：形成两种末端形成两种末端形成两种末端形成两种末端1. “分子手术刀分子手术刀” 限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶黏性末端黏性末端平末端平末端限制酶的种类与命名：迄今已从近迄今已从近300种微生物中分离出约种微生物中分离出约4000种限制酶。种限制酶。EcoREcoRSmaSma粘质沙雷氏杆菌粘质沙雷氏杆菌（Serratia marcesens）大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌（Escherichia coli REscherichia coli R）练习：流感嗜血杆菌的练习：流感嗜血杆菌的d d菌株菌株( ( Haemophilus influenzae d )Haemophilus influenzae d )中先后分离到中先后分离到3 3种限制酶，则分种限制酶，则分别命名为别命名为: :Hind、Hind和和Hind限制酶的作用特点：限制酶的作用特点：不同限制酶的识别与切割位点不同，体现不同限制酶的识别与切割位点不同，体现了酶的专一性；了酶的专一性；一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的位点上切割列，并在特定的位点上切割DNA分子，断开分子，断开两个核苷酸之间的磷酸二酯键。两个核苷酸之间的磷酸二酯键。（a）特定的核苷酸序列特定的核苷酸序列 限制酶所识别的序列，限制酶所识别的序列，大多由大多由6个核苷酸组成，少个核苷酸组成，少数由数由4、5或或8个核苷酸组成，个核苷酸组成，无论哪种序列，都可以找到无论哪种序列，都可以找到一条中心轴线，中心轴线两一条中心轴线，中心轴线两侧的双链侧的双链DNA上的碱基是上的碱基是反向对称、重复排列的，即反向对称、重复排列的，即序列表现为中心对称。序列表现为中心对称。 只能在特定位点切割。只能在特定位点切割。黏性末端和平末端黏性末端和平末端课本课本P7：思考与探究：思考与探究1CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAAAATTCCGTAG 练习使用练习使用EcoRI 剪切目的基因剪切目的基因GGCATCTTAAAATTCCGTAG 目的基因目的基因黏性末端黏性末端CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT DNA连接酶连接酶G A A T T CC T T A A GG A A T T CC T T A A GG C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C G用同种限制酶切割用同种限制酶切割2.“分子缝合针分子缝合针”DNA连接酶连接酶磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键DNA聚合酶和聚合酶和DNA连接酶有何连接酶有何相同和不同点？相同和不同点？DNA连接酶连接酶DNA聚合酶聚合酶连接连接DNA链链双链单链连接部位连接部位在两DNA片段片段片段片段之间形成磷酸二酯键将单个单个单个单个核苷酸加到已存在的核酸片段的3末端的羟基上，形成磷酸二酯键运载体的作用有哪些？运载体的作用有哪些？作用一：作为运载工具，将外源基因作用一：作为运载工具，将外源基因作用一：作为运载工具，将外源基因作用一：作为运载工具，将外源基因( (抗虫基因抗虫基因抗虫基因抗虫基因) )转转转转移到受体细胞移到受体细胞移到受体细胞移到受体细胞( (棉花细胞棉花细胞棉花细胞棉花细胞) )中去。中去。中去。中去。作用二：利用运载体在受体细胞作用二：利用运载体在受体细胞作用二：利用运载体在受体细胞作用二：利用运载体在受体细胞( (棉花细胞棉花细胞棉花细胞棉花细胞) )内，对内，对内，对内，对外源基因外源基因外源基因外源基因( (抗虫基因抗虫基因抗虫基因抗虫基因) )进行大量复制。进行大量复制。进行大量复制。进行大量复制。 外源基因外源基因(如抗虫基因如抗虫基因)怎样才能导入怎样才能导入受体细胞受体细胞(如棉花细胞如棉花细胞)？3.“分子运输车分子运输车”运载体运载体常用的运载体主要有三类：常用的运载体主要有三类：常用的运载体主要有三类：常用的运载体主要有三类： 1 1细菌细胞质的质粒细菌细胞质的质粒细菌细胞质的质粒细菌细胞质的质粒 2 2某些动植物病毒某些动植物病毒某些动植物病毒某些动植物病毒 3 3 噬菌体的衍生物噬菌体的衍生物噬菌体的衍生物噬菌体的衍生物质粒是基因工程最常用的运载体。质粒是基因工程最常用的运载体。质粒是基因工程最常用的运载体。质粒是基因工程最常用的运载体。假如目的基因导入受体细胞后不能复制假如目的基因导入受体细胞后不能复制将怎样？将怎样？作为载体没有切割位点将怎样？作为载体没有切割位点将怎样？目的基因是否进入受体细胞，你如何察目的基因是否进入受体细胞，你如何察觉？觉？如果载体对受体细胞有害将怎样？如果载体对受体细胞有害将怎样？基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体作为载体的必要条件作为载体的必要条件能自我复制能自我复制有切割位点有切割位点能与目的基因结合能与目的基因结合能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内复制并表达；复制并表达；有遗传标记基因有遗传标记基因对受体细胞无害对受体细胞无害比较容易得到比较容易得到常用的载体：质粒常用的载体：质粒能复制并带着能复制并带着能复制并带着能复制并带着插入的目的基插入的目的基插入的目的基插入的目的基因一起复制因一起复制因一起复制因一起复制有切割位点有切割位点有切割位点有切割位点有标记基因的有标记基因的有标记基因的有标记基因的存在，可用含存在，可用含存在，可用含存在，可用含氨苄青霉素的氨苄青霉素的氨苄青霉素的氨苄青霉素的培养基鉴别培养基鉴别培养基鉴别培养基鉴别（1 1要要要要将将将将目目目目的的的的基基基基因因因因与与与与运运运运载载载载体体体体连连连连接接接接起起起起来来来来，在在在在基基基基因因因因操作中应选用操作中应选用操作中应选用操作中应选用A A、只需、只需、只需、只需DNADNA连接酶连接酶连接酶连接酶B B、同一种限制酶和、同一种限制酶和、同一种限制酶和、同一种限制酶和DNADNA连接酶连接酶连接酶连接酶C C、只需限制酶、只需限制酶、只需限制酶、只需限制酶D D、不同的限制酶和、不同的限制酶和、不同的限制酶和、不同的限制酶和DNADNA连接酶连接酶连接酶连接酶练练 习习（2 2下列各项中，说明目的基因完成了表达的是下列各项中，说明目的基因完成了表达的是下列各项中，说明目的基因完成了表达的是下列各项中，说明目的基因完成了表达的是A A、棉珠中含有杀虫蛋白基因、棉珠中含有杀虫蛋白基因、棉珠中含有杀虫蛋白基因、棉珠中含有杀虫蛋白基因B B、大肠杆菌中具有胰岛素基因、大肠杆菌中具有胰岛素基因、大肠杆菌中具有胰岛素基因、大肠杆菌中具有胰岛素基因C C、酵母菌中产生了干扰素、酵母菌中产生了干扰素、酵母菌中产生了干扰素、酵母菌中产生了干扰素D D、抗病毒基因导入土豆细胞中、抗病毒基因导入土豆细胞中、抗病毒基因导入土豆细胞中、抗病毒基因导入土豆细胞中（3 3不属于质粒被选为基因运载体的理由是不属于质粒被选为基因运载体的理由是不属于质粒被选为基因运载体的理由是不属于质粒被选为基因运载体的理由是 A A、能复制、能复制、能复制、能复制 B B、有多个限制酶切点、有多个限制酶切点、有多个限制酶切点、有多个限制酶切点 C C、具有标记基因、具有标记基因、具有标记基因、具有标记基因 D D、它是环状、它是环状、它是环状、它是环状DNADNA（4 4有关基因工程的叙述中，错误的选项是有关基因工程的叙述中，错误的选项是有关基因工程的叙述中，错误的选项是有关基因工程的叙述中，错误的选项是 A A、DNADNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来连接酶将黏性末端的碱基对连接起来连接酶将黏性末端的碱基对连接起来连接酶将黏性末端的碱基对连接起来 B B、 限制性内切酶用于目的基因的获得限制性内切酶用于目的基因的获得限制性内切酶用于目的基因的获得限制性内切酶用于目的基因的获得 C C、目的基因须由运载体导入受体细胞、目的基因须由运载体导入受体细胞、目的基因须由运载体导入受体细胞、目的基因须由运载体导入受体细胞 D D、人工合成目的基因不用限制性内切酶、人工合成目的基因不用限制性内切酶、人工合成目的基因不用限制性内切酶、人工合成目的基因不用限制性内切酶