(
课件网) 第2节 基因工程及其应用 基因工程的定义 基因操作的工具 基因工程的应用 转基因生物和转基因食品的安全性 主要内容: 又叫做基因拼接技术或DNA重组技术 。（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。 一、基因工程的定义 基因工程： 1.基因的“剪刀”———限制性核酸内切酶（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。 二、基因操作的工具 例：大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。 1.基因的“剪刀”———限制性核酸内切酶（限制酶） 限制酶 1.基因的“剪刀”———限制性核酸内切酶（限制酶） 黏性末端 黏性末端 限制性内切酶（EcoRⅠ）作用过程 被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。 黏性末端 DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，即把梯子两边扶手的断口连接起来。 二、基因操作的工具 2.基因的针线———DNA连接酶 ２、基因的针线———DNA连接酶 作用对象：两个具有相同粘性末端的DNA片段。 作用位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口（磷酸二酯键） 作用结果：形成重组DNA。 基因的针线：DNA连接酶 G A A T T C C T T A A G G A A T T C C T T A A G G C T T A A A A T T C G G C T T A A A A T T C G G C T T A A A A T T C G 用同种限制酶切割 DNA连接酶连接的是DNA骨架上的缺口，不是碱基间的氢键 3、基因的运载工具--运载体 作用：将目的基因导入受体细胞 常用运载体：①质粒、②动植物病毒、③噬菌体 二、基因操作的工具 质粒是基因工程最常用的运载体。 绝大多数细菌质粒都是闭合环状DNA分子。有的一个细菌中有一个，有的一个细菌中有多个。 质粒 质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物中,是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子。 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）目的基因的检测与鉴定 基因工程操作的基本步骤 1、提取目的基因的方法 用限制酶切断成许多片段 将供体生物的DNA用限制酶切割为许多片段，再用运载体将这些片段都运载到受体生物的不同细胞中去。只要有一个细胞获得了需要的目的基因并得以表达，基因工程就算成功了。 该法最大的缺点是带有很大的盲目性，工作量大，成功率低。且不能将真核生物的基因转移到原核生物中去。 用与提取目的基因相同的限制酶切割质粒，使之出现一个切口，将目的基因插入切口处，让目的基因的黏性末端与切口上的黏性末端互补配对后，在DNA连接酶的作用下连接形成重组DNA分子。 2、目的基因与运载体结合 3、将目的基因导入受体细胞 导入 扩增 常用的受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等菌类和动植物细胞 将目的基因导入受体细胞的原理： 借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。 4、目的基因的检测与鉴定 将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产物的菌落，保留有表达产物的进一步培养、研究。 1 2 基因工程的操作工具 1.基因的剪刀 ———限制性内切酶 2.基因的针线 ———ＤＮＡ连接酶 3.基因的运输工具 ———运载体 基因工程的操作步骤 1.目的基因的提取 2.目的基因与运载体结合 3.目的基因导入受体细胞 4.目的基因的检测与表达 知识小结 三、基因工程的应用 原理：基因重组，不同种生物之间的基因组合 优点： ①目的性强，定向改造生物的 ... ...
