(课件网) 6.2 基因工程及其应用 问题 探讨 提示：此节“问题探讨”以基因工程菌的实例，引导学生思考基因工程的原理。为启发学生思考，教师可引导学生回忆前面学过的遗传学知识，如不同生物的DNA在结构上的统一性、几乎所有的生物都共用一套遗传密码等。 1．你知道为什么能把人的基因“嫁接”到细菌上吗？你能推测出，这种基因的“嫁接”是怎么实现的吗？你能举出一些类似的、与你的生活关系很密切的例子吗？ PART 01 基因工程的原理 ● 基因工程的基本工具 ● 基因工程的操作程序 基因工程的原理 基因工程的原理 基因工程，又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，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。 基因工程是在DNA上进行的分子水平的设计施工，需要有专门的工具。“基因剪刀”、“基因针线”和“基因的运载体”是基因工程最基本的工具。 基因工程的工具 基因工程的原理 基因的“剪刀” 基因的“剪刀”指的是限制性核酸内切酶（以下简称限制酶）。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子，断裂磷酸二酯键。 例如，大肠杆菌中的一种叫做EcoRI的限制酶，能够专一识别GAATTC的序列，并在G和A之间将这段序列切开。 G C A A T T C T T A A G G C T T A A G C T T A A EcoRI限制酶 黏性末端 黏性末端 基因工程的工具 基因工程的原理 基因的“剪刀” 基因的“剪刀”指的是限制性核酸内切酶（以下简称限制酶）。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子，断裂磷酸二酯键。 例如，粘质沙雷氏菌中的一种叫做SmaI的限制酶，能够专一识别CCCGGG的序列，并在C和G之间将这段序列切开。 C G C C G G G G G C C C SmaI限制酶 平末端 平末端 C G G G C C C G G G C C 基因工程的工具 基因工程的原理 G C A A T T C T T A A G G C T T A A G C T T A A EcoRI限制酶 黏性末端 黏性末端 G C A A T T C T T A A G EcoRI限制酶 G C T T A A G C T T A A 黏性末端 黏性末端 会产生相同的黏性末端 1．如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？ 基因工程的工具 基因工程的原理 基因的“针线”两种来源不同的DNA用同种限制酶切割后，末端可以相互黏合，但是，这种黏合只能使互补的碱基连接起来，脱氧核糖和磷酸交替连接而构成的DNA 骨架上的缺口，需要靠DNA连接酶来“缝合”，形成磷酸二酯键。 例如，根据酶的来源不同，可以将这些酶分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为E coli DNA连接酶；另一类从T4噬菌体中分离出来的，称为T4DNA连接酶。 E coli DNA连接酶—黏性末端 T4DNA连接酶—黏性末端或平末端 基因工程的工具 基因工程的原理 例如：E coli DNA连接酶—黏性末端 G C A A T T C T T A A G G C T T A A G C T T A A G C T T A A G C T T A A G C T T A A G C T T A A G C A A T T C T T A A G EcoRI切此位点 双链断开 不同来源的DNA片段结合 E coli DNA连接酶 基因工程的工具 基因工程的原理 基因的运载体要将外源基因送入受体细胞，还需要有专门的运输工具，这就是运载体。目前常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物的细胞中，是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状DNA分子。 DNA 大肠杆菌细胞 抗生素 抗性基因 控制质粒DNA转移的基因 质粒 基因工程的程序 基因工程的原理 基因工程的操作一般要经历如下图所示的四个步骤： 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 目的基因的检测与鉴定 （一） （二） （三） （四） PART 02 基 ... ...
