第二节基因工程及其应用

学习目标• 基因工程的概念及其别称、原理和结果 • 基因工程的基本工具： 1. 剪刀是什么，该剪刀有何特点 2. 针线是什么，该针线有何作用，该针线连接的

是 DNA 分子的哪一结构，它与 DNA 聚合酶之间有何区别

3. 常见的运载体的种类、作用、作为运载体的必备条件以及何为质粒

• 基因工程操作的四部曲以及常见的受体细胞种类• 基因工程的应用 1. 在作物育种方面的特点、应用举例 2. 在药物生产方面的特点、应用举例 3. 基因工程还可应用于哪些方面，举例说明

学习目标• 基因工程的概念及其别称、

原理和结果 • 基因工程的基本工具： 1. 剪刀是什么，该剪刀有何

特点 2. 针线是什么，该针线有何

作用，该针线连接的是 DNA 分子的哪一结构，它与DNA 聚合酶之间有何区别


• 基因工程操作的四部曲以及常见的受体细胞种类

• 基因工程的应用 1. 在作物育种方面的特点、

应用举例 2. 在药物生产方面的特点、

应用举例 3. 基因工程还可应用于哪些

方面，举例说明

概念：即基因拼接技术 , 或 DNA 重组技术。

通俗的说，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。











二、基因操作的工具

指“ 指“ 限制性内切酶限制性内切酶 ””

主要来自原核生物主要来自原核生物

一种限切酶一种限切酶只能识别只能识别一种特定一种特定

的核苷酸序列的核苷酸序列 ,, 并在并在特定切点特定切点切割切割

来源来源 ::

特点特点 ::

“ ”“ ”

这个特点说明酶具有专一性

CTTCATG AATTCCCTAA

GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAA

AATTCCGTAG

练习使用 EcoRI 剪切目的基因

CTTCATG AATTCCCTAA

GAAGTACTTAA GGGATT

GGCATCTTAAAATTCCGTAG 目的基因

黏性末端

　　被同一种限制酶切断的几个 DNA 是否具有相同的黏性末端？

思考 :

形成的黏性末端不同不同的限制酶呢？

具有。

DNA 连接酶

作用：连接两个来源不同的 DNA 分子











（ 2006. 台州质检）下列是由限制酶切割形成的 DNA 片段，能用相应 DNA 连接酶将它们恢复连接的组合是①…CTGCA …G

②…G

…CTTAA

③ G…

ACGTC…

④ AATTC…

G…

A. ①③；②④ B. ①②；③④C. ①④；②③ D. 以上都不对

A











常用的运载体：常用的运载体： 11 ）细菌细胞质的质粒）细菌细胞质的质粒 22 ）噬菌体或某些动植物病毒）噬菌体或某些动植物病毒作用：作用：将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞

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环状 DNA 分子 . 　

• 运载体 (carrying)• 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．











• DNA 连接酶、限制性核酸内切酶、 DNA聚合酶的作用部位：

均为磷酸二酯键• DNA 连接酶与 DNA 聚合酶的区别前者连接的是两个 DNA 片段，后者是将单

个的脱氧核苷酸连接到已有 DNA 片段

基因工程的“四步曲”

提取目的基因1

目的基因与运载体结合2

将目的基因导入受体细胞3

目的基因的检测和表达4





















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

一、基因工程与作物育种

生长快、肉质好的转基因鱼 (中国 )

乳汁中含有人生长激素的转基因牛 (阿根廷 )

转黄瓜抗青枯病基因的甜椒

转鱼抗寒基因的番茄

获得高产、稳产和具有优良品质的农作物和具有抗逆性的作物新品种。

2 、基因工程与药物研制

我国生产的部分基因工程疫苗和药物

　　许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。

　　微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。

　　胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取， 100Kg 胰腺只能提取4-5g 的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。

　　将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每 2000L 培养液就能产生 100g 胰岛素！使其价格降低了 30%-50%!

3 、　环境保护　　基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。

　　通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解 DDT等毒害物质。

　　利用基因工程培育的“指示生物”能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。

exercise

基因工程的正确操作步骤是 :

① 使目的基因与运载体结合 ② 将目的基因导入受体细胞 ③ 检测目的基因的表达是否符合特定性状要求 ④ 提取目的基因

A. ③ ② ④ ① B. ② ④ ① ③C. ④ ① D. ② ③ ③ ④ ① ②

⒈要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是 ( )　 ① 限制酶　②连接酶　③解旋酶　④还原酶　　　Ａ．①②　Ｂ．③④　Ｃ．①④　Ｄ．②③

A

基因工程技术中的目的基因主要来源于

A. 自然界现存在生物体内的基因B. 自然突变产生的新基因C. 人工诱变产生的新基因D.科学家在实验室中人工合成的基因

A

下列关于基因工程的叙述中 ,正确的是 :

A. 限制酶只用于提取目的基因B. 细菌体内的环状 DNA 均可作运载体C.DNA 连接酶可用于目的基因和运载体的连接D. 重组 DNA 分子一旦进入受体细胞 , 基因工程则完成 . 以下说法正确的是 :

A. 目的基因是指重组 DNA B. 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列C.DNA 重组所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体D. 只要受体细胞中含有目的基因，目的基因就一定能够成功表达

C

B

A. 常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒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 .

（ 2006年 . 四川）用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列说法不正确的是

B

b

a

(多选题 )如图 , 下列有关酶功能的叙述中 ,正确的是

A. 切断 a处的酶为限制性内切酶B. 连接 a 处的酶为 DNA 连接酶C. 切断b处的酶为解旋酶D. 连接 b处的酶为 RNA 聚合酶

ABC

(多选题 )科学家运用基因工程技术 ,让羊合成并分泌抗体 , 相关叙述中正确的是A. 该技术导致生物定向变异B.DNA 连接酶把目的基因与运载体黏性末端碱基对连接起来C.蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供材料D. 受精卵是理想的受体 ACD

第二节 基因工程及其应用

Documents

第二节基因工程及其应用