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第二节基因工程的原理和技术•基因工程的原理：•基因重组•基因工程的目标：•让人们感兴趣的基因在宿主细胞中稳定和高效表达。基因工程的基本操作步骤：1）获得目的基因；2）形成重组DNA分子；3）将重组DNA分子导入受体细胞；4）筛选含有目的基因的受体细胞；5）目的基因的表达。步骤1：获得目的基因目的基因：是人们所需要转移或改造的基因如人的胰岛素基因、干扰素基因、白细胞介素基因、植物的抗病基因、抗虫基因、抗除草剂基因、种子贮藏蛋白的基因等。获得目的基因的方法：已知序列未知序列化学方法合成利用PCR技术扩增从基因文库获得1）人工合成•已知其序列•已知其mRNA的序列•已知其翻译产物的氨基酸序列2）聚合酶链式反应即PCR技术氢键断裂，形成单链DNA。引物与DNA模板结合，形成局部双链。在酶的作用下，不断延伸，合成双链DNA。多次循环，获得大量双链DNA分子。PCR技术扩增步骤2、重组DNA分子的形成：质粒DNA分子同种限制酶一个切口两个黏性末端两个切口获得目的基因DNA连接酶重组DNA分子（重组质粒）GAATTCCGTAGAATTCGGATTCTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTCTTAAGGCATCTTAAGCCTAACTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG思考：目的基因、运载体质粒经DNA连接酶处理，可能有几种产物？1、目的基因与目的基因结合；2、质粒与质粒结合；3、目的基因与质粒结合。•（1）常用的受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌、动植物细胞等。步骤3、将目的基因导入受体细胞（2）导入方法：（3）导入过程：受体细胞：细菌CaCL2细胞壁的通透性增大重组质粒进入受体细胞目的基因随受体细胞的繁殖而复制将目的基因导入受体细胞将受体细胞进行扩增借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径1.将目的基因导入植物细胞农杆菌转化法基因枪法2.将目的基因导入动物细胞显微注射技术（最多、最有效）3.将目的基因导入微生物细胞Ca2+处理，以增加细菌细胞壁的通透性。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：()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，与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养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A.①②B.②③C.③④D.④①Ｃ步骤4、筛选含有目的基因的受体细胞抗四环素基因重组DNA四环素生长被抑制正常生活四环素步骤5、目的基因的表达1、特定性状的产生与否；2、是否产生特定的产物。2．利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列各项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是（）A．棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因B．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNAC．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列D．酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白D思考：•干扰素是一种抗病毒药物，其化学本质是蛋白质，假如现在要用大肠杆菌来生产抗病毒干扰素，如何操作？载体质粒外源DNA片段外源DNA插入剪切引入宿主细胞选出含有重组DNA的细胞扩增A从人的淋巴细胞中提取干扰素基因，转移到大肠杆菌质粒中，再导入到其体内。(画图讲解)1用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述不正确的是A．常用相同的限制性内切酶处理的基因和质粒B．DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶C．可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒D．导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达B巩固练习练习2．有关基因工程的叙述正确的是()A.限制性内切酶只在获得目的基因时才用B.重组质粒的形成在细胞内完成C.质粒都可以作为载体D.蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料D1.有关基因工程的叙述中，错误的是（）A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来B、限制性核酸内切酶用于目的基因的获得C、目的基因须由载体导入受体细胞D、人工合成目的基因不用限制性内切酶A•6、将ada（腺苷酸脱氨酶基因）通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是•A.每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒•B.每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点•C.每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个ada•D.每个人的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子C如下图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”示意图（）注：GeneI和GeneⅡ表示两种标记基因表示限制酶仅有的识别序列放大GGATCCCCTAGGGATCCTAG目的基因GGATCCCCTAGGGeneIGeneIIGATCCTAG•谢谢