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1、能發(fā)光的水母能發(fā)光的水母不能發(fā)光的熱帶斑馬魚不能發(fā)光的熱帶斑馬魚能產生人胰島素的大腸桿菌基因基因“嫁接嫁接”TTTTAGCCGGAA什么叫基因工程什么叫基因工程? ?基因工程基因工程 的基本操作步驟有哪些的基本操作步驟有哪些? ?歸納出科學家實施基因工程歸納出科學家實施基因工程 的總體思路的總體思路閱讀教材閱讀教材 P102，解決以下問題：，解決以下問題： 又稱又稱基因拼接技術基因拼接技術, ,或或重組重組DNA 技術技術。 通俗的說，就是按照人們的意愿，把通俗的說，就是按照人們的意愿，把一一種生物種生物的某種基因提取出來，加以修飾的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到改造，然后放到另一種
2、生物另一種生物的細胞里，的細胞里，定向定向的改造生物的遺傳性狀。的改造生物的遺傳性狀。 基因工程基因工程(gene engineering)原原 理理：操作水平操作水平：結結 果果：基因重組基因重組DNADNA分子水平分子水平定向地改造生物的遺傳性狀，定向地改造生物的遺傳性狀，獲得人類所需要的品種。獲得人類所需要的品種。 基因工程基因工程 (gene engineering)基因的基因的“剪刀剪刀”基因的基因的“針線針線”基因的運載體基因的運載體如如:EcoRI1、該限制酶只能識別、該限制酶只能識別GAATTC的序列，的序列，說明了限制酶具有的特性是說明了限制酶具有的特性是 。2、 EcoRI
3、限制酶識別了限制酶識別了GAATTC的序列后，的序列后，將會發(fā)生什么樣的變化？將會發(fā)生什么樣的變化？積極思考專一性專一性CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAAAATTCCGTAG 練習使用練習使用EcoRI 剪切目的基因剪切目的基因CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAAAATTCCGTAG 目的基因目的基因黏性末端黏性末端（2006.2006.臺州質檢）下列是由限制酶切割形臺州質檢）下列是由限制酶切割形成的成的DNADNA片段，能用相應片段，能用相應DNADNA連接酶將它們連接酶
4、將它們恢復連接的組合是恢復連接的組合是CTGCA GGCTTAA GACGTC AATTC GA. A. ； B. B. ；C. C. ； D.D.以上都不對以上都不對A積極思考DNA連接酶連接的是兩個脫氧連接酶連接的是兩個脫氧核苷酸核苷酸(deoxyribonucleotide)分子的什么部位？分子的什么部位？使用使用DNA連接酶制作重組連接酶制作重組DNA分子分子甲片段甲片段CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT 乙片段乙片段GGCATCTTAAAATTCCGTAG 重組重組DNA分子分子Recombinant DNAGGCATCTTAAAATTCCGT
5、AG DNADNA連接酶的作用是：連接酶的作用是：A.A.子鏈和母鏈之間形成氫鍵子鏈和母鏈之間形成氫鍵B.B.黏性末端之間形成氫鍵黏性末端之間形成氫鍵C.C.兩個兩個DNADNA末端間的縫隙連接末端間的縫隙連接D.AD.A、B B、C C都對都對 C運載體運載體( (carrying)應該應該具有什么特具有什么特點呢點呢? ?運載體運載體( (carrying)1 1能夠在宿主細胞內能夠在宿主細胞內復復制制并穩(wěn)定保存；并穩(wěn)定保存；具有具有多個限制酶切多個限制酶切點點以便與外源基因相以便與外源基因相連；連；具有具有標記基因標記基因，便，便于進行篩選于進行篩選最新款的摩托最新款的摩托車車你見過樹會
6、走路嗎你見過樹會走路嗎?給科學插上想象的翅膀，你會收獲更多！基因工程(gene engineering)的“四步曲”提取提取目的基因目的基因1目的基因與目的基因與運載體結合運載體結合2將目的基因將目的基因導入導入受體細胞受體細胞3目的基因的目的基因的檢測檢測和和表達表達412基因工程的操作工具基因工程的操作工具1.基因的剪刀基因的剪刀 限制性內切酶限制性內切酶2.基因的針線基因的針線 連接酶連接酶 3.基因的運輸工具基因的運輸工具 運載體運載體 基因工程的操作步驟基因工程的操作步驟1.目的基因的目的基因的提取提取2.目的基因與運載體目的基因與運載體結合結合3.目的基因目的基因導入導入受體細胞受
7、體細胞4.目的基因的目的基因的檢測檢測與與表達表達基因工程基因工程(gene engineering)的原理的原理一、基因工程與作物育種生長快、肉質好的轉基因生長快、肉質好的轉基因魚魚( (中國中國) )乳汁中含有人生長激素的乳汁中含有人生長激素的轉基因牛轉基因牛( (阿根廷阿根廷) )轉黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉魚抗寒基轉魚抗寒基因的番茄因的番茄獲得高產、穩(wěn)產和具有獲得高產、穩(wěn)產和具有優(yōu)良品質的農作物和具優(yōu)良品質的農作物和具有抗逆性的作物新品種。有抗逆性的作物新品種。2 2、基因工程與藥物研制、基因工程與藥物研制我國生產的部分基因我國生產的部分基因工程疫苗和藥物工程疫苗
8、和藥物許多藥品的生產許多藥品的生產是從是從生物組織生物組織中提取中提取的。受材料來源限制的。受材料來源限制產量有限，其價格往產量有限，其價格往往十分昂貴。往十分昂貴。微生物生長迅速，容易控制，適于大規(guī)模工微生物生長迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產。若業(yè)化生產。若將生物合成相應藥物成分的基因將生物合成相應藥物成分的基因導導入微生物細胞內，讓它們產生相應的藥物，不但入微生物細胞內，讓它們產生相應的藥物，不但能解決產量問題，還能大大降低生產成本。能解決產量問題，還能大大降低生產成本。胰島素從豬、牛等動物的胰胰島素從豬、牛等動物的胰腺中提取，腺中提取，100Kg100Kg胰腺只能提取胰腺只能提取4
9、-5g4-5g的胰島素，其產量之低和價的胰島素，其產量之低和價格之高可想而知。格之高可想而知。將合成的胰島將合成的胰島素基因導入大腸桿素基因導入大腸桿菌，每菌，每2000L2000L培養(yǎng)液培養(yǎng)液就能產生就能產生100g100g胰島胰島素！使其價格降低素！使其價格降低了了30%-50%!30%-50%!3 3、環(huán)境保護、環(huán)境保護基因工程做成的基因工程做成的“超級超級細菌細菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質。能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質。通常一種細菌只能分解石油中的一種烴類，用基因通常一種細菌只能分解石油中的一種烴類，用基因工程培育成功的工程培育成功的“超級細菌超級細菌”卻能分解石油中的多種烴卻
10、能分解石油中的多種烴類化合物。有的還能吞食轉化汞、鎘等重金屬，分解類化合物。有的還能吞食轉化汞、鎘等重金屬，分解DDTDDT等毒害物質。等毒害物質。利用基因工程培育的利用基因工程培育的“指示生物指示生物”能十分能十分靈敏地反映環(huán)境污染的情況，卻不易因環(huán)境污靈敏地反映環(huán)境污染的情況，卻不易因環(huán)境污染而大量死亡，甚至還可以吸收和轉化污染物染而大量死亡，甚至還可以吸收和轉化污染物。 安全嗎?課課究究探探后后 課題：利用網絡資源并結合教材中的資料分析,就“轉基因生物和轉基因食品的安全性”以小論文的形式發(fā)表個人見解。 exerciseexercise基因工程的正確操作步驟是:使目的基因與運載體結合使目的
11、基因與運載體結合 將目的基因導入受體細胞將目的基因導入受體細胞 檢測目的基因的表達是否符合特定性狀要求檢測目的基因的表達是否符合特定性狀要求 提取目的基因提取目的基因A. B. C. D. 要使目的基因與對應的載體重組，所需的要使目的基因與對應的載體重組，所需的兩種酶是兩種酶是( )( )限制酶連接酶解旋酶還原酶限制酶連接酶解旋酶還原酶 A基因工程技術中的目的基因主要來源于基因工程技術中的目的基因主要來源于A.A.自然界現(xiàn)存在生物體內的基因自然界現(xiàn)存在生物體內的基因B.B.自然突變產生的新基因自然突變產生的新基因C.C.人工誘變產生的新基因人工誘變產生的新基因D.D.科學家在實驗室中人工合成的
12、基因科學家在實驗室中人工合成的基因A下列關于基因工程的敘述中下列關于基因工程的敘述中, ,正確的是正確的是: :A.A.限制酶只用于提取目的基因限制酶只用于提取目的基因B.B.細菌體內的環(huán)狀細菌體內的環(huán)狀DNADNA均可作運載體均可作運載體C.DNAC.DNA連接酶可用于目的基因和運載體的連接連接酶可用于目的基因和運載體的連接D.D.重組重組DNADNA分子一旦進入受體細胞分子一旦進入受體細胞, ,基因工程則完成基因工程則完成. . 以下說法正確的是以下說法正確的是: : A. A.目的基因是指重組目的基因是指重組DNA DNA B. B.一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列一種限制酶只能識
13、別一種特定的核苷酸序列 C.DNAC.DNA重組所用的工具酶是限制酶、連接酶和運載體重組所用的工具酶是限制酶、連接酶和運載體 D.D.只要受體細胞中含有目的基因，目的基因就一定只要受體細胞中含有目的基因，目的基因就一定 能夠成功表達能夠成功表達 CBA.A.常用相同的限制性核酸內切酶處理目的常用相同的限制性核酸內切酶處理目的 基因基因和質粒和質粒B.DNAB.DNA連接酶和連接酶和RNARNA聚合酶是構建重組質粒必聚合酶是構建重組質粒必需的工具酶需的工具酶C.C.可用抗生素的培養(yǎng)基檢測大腸桿菌中是否導可用抗生素的培養(yǎng)基檢測大腸桿菌中是否導入了重組質粒入了重組質粒D.D.導入大腸桿菌的目的基因不
14、一定能成功表達導入大腸桿菌的目的基因不一定能成功表達. . （20062006年年. .四川）用基因工程技術可使大腸桿四川）用基因工程技術可使大腸桿菌合成人的蛋白質。下列說法不正確的是菌合成人的蛋白質。下列說法不正確的是B切取牛的生長激素或人的生長激素基因切取牛的生長激素或人的生長激素基因, ,用顯微用顯微注射技術將它們分別注入小鼠的受精卵中注射技術將它們分別注入小鼠的受精卵中, ,從而從而獲得了獲得了”超級鼠超級鼠”, ,次項技術遵循的原理是次項技術遵循的原理是A.A.基因突變基因突變 DNA RNA DNA RNA 蛋白質蛋白質B.B.基因工程基因工程 RNA DNA RNA DNA 蛋白
15、質蛋白質C.C.細胞工程細胞工程 DNA RNA DNA RNA 蛋白質蛋白質D.D.基因工程基因工程 DNA RNA DNA RNA 蛋白質蛋白質Dba( (多選題多選題) )如圖如圖, ,下列有關酶功能的下列有關酶功能的敘述中敘述中, ,正確的是正確的是A.A.切斷切斷a a處的酶為限制性內切酶處的酶為限制性內切酶B.B.連接連接a a處的酶為處的酶為DNADNA連接酶連接酶C.C.切斷切斷b b處的酶為解旋酶處的酶為解旋酶D.D.連接連接b b處的酶為處的酶為RNARNA聚合酶聚合酶ABC( (多選題多選題) )科學家運用基因工程技術科學家運用基因工程技術, ,讓羊合讓羊合成并分泌抗體成
16、并分泌抗體, ,相關敘述中正確的是相關敘述中正確的是A.A.該技術導致生物定向變異該技術導致生物定向變異B.DNAB.DNA連接酶把目的基因與運載體黏性末連接酶把目的基因與運載體黏性末端堿基對連接起來端堿基對連接起來C.C.蛋白質中的氨基酸序列可為合成目的基蛋白質中的氨基酸序列可為合成目的基因提供材料因提供材料D.D.受精卵是理想的受體受精卵是理想的受體ACD基因工程技術在培育抗旱植物用于發(fā)展沙漠農業(yè)基因工程技術在培育抗旱植物用于發(fā)展沙漠農業(yè)和改造沙漠方面顯示了良好的前景和改造沙漠方面顯示了良好的前景, ,荷蘭一家公司荷蘭一家公司將大腸桿菌中的海藻糖合成酶基因導入植物將大腸桿菌中的海藻糖合成酶
17、基因導入植物( (如甜如甜菜、馬鈴薯等菜、馬鈴薯等) )中并獲得有效表達，使中并獲得有效表達，使“工程植物工程植物”增強了耐旱性、耐寒性的基本操作步驟是：增強了耐旱性、耐寒性的基本操作步驟是： （2）基因表達的含義是：）基因表達的含義是： （3）寫出酶基因工程在植物體內的表達過程：）寫出酶基因工程在植物體內的表達過程： （4）基因工程操作中的工具是：）基因工程操作中的工具是： 海藻糖合成酶基因的獲取海藻糖合成酶基因的獲取目的基因與運載體結合目的基因與運載體結合將目的基因導入受體細胞將目的基因導入受體細胞目的基因的表達和檢測目的基因的表達和檢測基因基因通過通過轉錄轉錄、翻譯翻譯合成蛋白質，體合成蛋白質，體現(xiàn)出相應的性狀現(xiàn)出相應的性狀酶基因酶基因 mRNA mRNA 海藻糖合成酶海藻糖合成酶轉錄轉錄翻譯翻譯限制酶限制酶 DNA連接連接酶酶 運載體運載體
高中生物必修二基因工程及其應用
