6.2 基因工程及其应用

豆科植物的根瘤能够固定空气中的氮禾本科植物依靠氮肥能不能通过某种方法让禾本科植物也能固定空气中的氮呢？？能不能通过某种方法让细菌吐蛛丝呢？？蜘蛛丝韧性很好，却不能人工饲养！能发光的水母第二节基因工程及其应用一、基因工程的原理基因工程：又叫基因拼接技术或DNA重组技术。供体生物细胞提取基因修饰改造受体生物细胞结果：定向的改造生物的遗传性状，获得人类希望的新品种。遗传学原理：基因重组基础：不同生物间的DNA具有相同的双螺旋结构二、基因工程的工具1、基因的“剪刀”2、基因的“针线”3、基因的运载体1、基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）分布：主要在微生物中。特点：专一性和特异性。即识别特定核苷酸序列，在特定的切点切割DNA分子。ATGC碱基对磷酸基脱氧核糖磷酸二酯键氢键ATGCDNA分子结构特点：GAATTCCTTAAGGCTTAAAATTCGEcoRI黏性未端限制性内切酶作用位点：磷酸二酯键！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。限制性内切酶作用结果：产生黏性未端。GAATTCCTTAAGGCTTAAAATTCGEcoRIGAATTCCTTAAGGCTTAAAATTCGGCTTAAAATTCG形成黏性末端的目的：碱基互补配对。GCTTAAAATTCGDNA连接酶DNA连接酶2、基因的“针线”——DNA连接酶连接酶的作用：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。连接酶作用的位点：磷酸二酯键。DNA聚合酶和DNA连接酶的比较不同点相同点DNA聚合酶DNA连接酶连接DNA片段不需要模板连接的是游离的脱氧核苷酸需要模板连接不同脱氧核苷酸之间的磷酸和脱氧核糖，形成磷酸二酯键3、基因的运载体供体生物细胞提取基因修饰改造受体生物细胞运载体应该具有什么特点呢?运载体的特点：1.能够在宿主细胞内复制并稳定保存；2.具有多个限制酶切点以便与外源基因相连；3.具有标记基因，便于进行筛选；4.能进行转移（取出和导入）。质粒噬菌体动植物病毒最常用运载体的类型：大肠杆菌DNA质粒（环状DNA分子）控制质粒DNA转移的基因抗生素抗性基因质粒细菌细胞拟核之外的环形DNA分子，能借宿于细菌、霉菌、酵母菌等细胞，不影响细胞正常生活。质粒：1、基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶2、基因的“针线”——DNA连接酶3、基因的运载体——、噬菌体、动植物病毒等质粒如何利用这三种工具来完成基因的重组呢？？限制性内切酶DNA连接酶1.提取目的基因及质粒2.目的基因与运载体结合3.将目的基因导入受体细胞4.目的基因的检测和表达三、基因工程操作的基本步骤质粒：四、基因工程的应用1、基因工程与作物育种抗虫棉：将苏云金杆菌的抗虫基因转入棉花中耐储存的番茄抗除草剂的玉米转基因的紫番茄2、基因工程在畜牧业的应用繁殖具有抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量的皮毛等优良品质的转基因动物（如奶牛）。该过程的重要步骤是重组DNA转移到动物受精卵中。将人的生长激素基因注射到小白鼠受精卵中，得到的“超级小鼠”。生长快、肉质好的转基因鱼(中国)3、基因工程与药物研制4、基因工程与环境保护超级细菌讨论：转基因食品安全吗？香蕉鱼谁能告诉我这是ＷＨＡＴ？小结1、基因工程：又叫基因拼接技术或DNA重组技术。(1)基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶(2)基因的“针线”——DNA连接酶(3)基因的运载体——质粒、噬菌体、动植物病毒等2、基因工程的工具3、基因工程的操作步骤(提，(切)，接，导，筛)(1)提取目的基因及质粒(2)目的基因与运载体结合(3)将目的基因导入受体细胞(4)目的基因的检测和表达拓展延伸1.一种限制性内切酶能识别DNA分子的GAATTC顺序，切点在Ｇ和Ａ之间，这是利用了酶的（）Ａ．高效性Ｂ．专一性Ｃ．多样性Ｄ．催化活性易受外界影响B2.请用基因工程技术设计将链霉菌中的抗除草剂基因转入玉米的基本步骤①从细胞中分离出DNA①②③④⑤⑥②限制酶截取DNA片断③分离大肠杆菌中的质粒④DNA重组⑤用重组质粒导入玉米⑥检测和培育转基因玉米GAATTCCTTAAGGCTTAAAATTCGEcoRIGAATTCCTTAAGGCTTAAAATTCGGCTTAAAATTCG形成黏性末端的目的：碱基互补配对。