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6.3基因工程与转基因生物一、学习目标1、概述基因工程的概念2、区别并说明基因工程三种工具的作用3、概述基因工程的基本步骤4、描述基因工程三大分支的应用实例5、利用网络资源查找基因工程可能带来的安全性问题，辩证地看待基因工程这一现代生物技术二、知识框架三、知识清单1、基因工程（1）基因工程（即转基因）的定义：依据预先设计的蓝图，用人工方法将某种生物的基因接合到另一种生物的基因组DNA中并使其表达，使后者获得新的遗传性状，产生出人类所需的产物，或创造出新的生物类型的现代生物技术。（2）基因工程的三种工具：化学剪刀——限制性核酸内切酶，作用识别DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列切断特定部位的两个脱氧核苷酸之间的键；特性：高度专一性如：某限制酶能识别GAATTC序列，并能切断G和A之间的化合键，请写出用该限制酶切割后形成的黏性末端化学浆糊——DNA连接酶，作用将两个DNA片段拼接成新的DNA分子；分子运输车——运载体，作用把外源基因送入受体细胞，并使其复制及表达；来源：细菌常用的运载体是细菌质粒，病毒质粒本质：双链闭环DNA分子特点：能在受体细胞中复制▲比较以下几种酶的作用：限制酶DNA连接酶DNA解旋酶DNA聚合酶作用切割DNA分子，获得目的基因连接目的基因与运载体催化氢键断裂使DNA双链分开催化游离的脱氧核苷酸聚合成脱氧核苷酸链基因工程基因工程的概念基因工程的工具基因工程的基本步骤转基因技术的应用基因的剪切工具基因的连接工具筛选含目的基因的受体细胞获取目的基因的途径目的基因与运载体重组重组DNA分子导入受体细胞基因的运载工具转基因生物产品的安全性微生物基因工程植物基因工程动物基因工程作用时间基因工程中获得目的基因基因工程中目的基因与运载体的重组DNA复制、转录DNA复制、RNA逆转录2、基因工程的基本过程（1）获取目的基因获得目的基因的方法：①从生物体细胞中分离目的基因过程：先进行基因定位，再用限制酶切割获得目的基因。②通过化学方法人工合成目的基因（2）目的基因与运载体重组用与切取目的基因相同的限制酶将运载体的DNA分子切开，在_DNA连接_酶的作用下，使目的基因和运载体结合形成重组DNA分子。思考：①为什么不能将目的基因直接导入受体细胞？细胞内的核酸酶会将注入的目的基因水解②为什么要用相同的限制酶切割目的基因和质粒？会产生相同的黏性末端，通过碱基互补配对结合成重组的DNA分子（3）重组DNA分子导入受体细胞受体细胞可选择：微生物细胞、动物细胞和植物细胞（4）筛选含目的基因的受体细胞3、转基因技术的应用（1）微生物基因工程主要应用领域：药用蛋白质的规模化生产优点：技术成熟、研制生产周期短、可大量生产等（2）植物基因工程主要应用领域：获得抗逆性作物，高产、高营养价值的农作物等（3）动物基因工程主要应用领域：培育具有优良性状的动物新品种，培育能生产人源性蛋白质药物的动物动物基因工程通常以受精卵作为受体细胞，用显微注射法将目的基因导入受体细胞。试述培养乳汁中含有人胰岛素的转基因牛的过程？（细菌质粒）（限制酶）（化学合成）（限制酶）（目的基因）质粒导入受体细胞（DNA连接酶）（重组质粒）（筛选）（胞增殖并表达产物）4、转基因生物产品的安全性（1）人们担心的主要集中在两方面：①转基因生物本身是否会对生态环境造成不利影响②转基因生物产品是否会对人类健康造成损害（2）针对以上两方面问题，科学家及相关机构采取了哪些措施？①②（3）说说你对转基因生物产品的安全性的看法：