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X基因工程的基本内容汪娜会计学第1页/共17页青霉菌能产生对人类有用的抗生素——青霉素 家蚕能够吐出蚕丝为人类利用豆科植物的根瘤能够固定空气中的氮气设想 能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？……第2页/共17页变异诱变育种？多倍体育种？杂交育种？单倍体育种？固氮基因固定氮气定向改造生物胰岛素基因生产人胰岛素经过多年的努力，科学家于20世纪70年代创立了可以定向改造生物的新技术——基因工程。第3页/共17页 基因工程：在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切→拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出所需要的基因产物。基因工程的别名基因拼接技术或DNA重组技术操作环境操作对象操作水平基本过程结果生物体外基 因DNA分子水平剪切→拼接→导入→表达人类需要的基因产物③②限制酶截取DNA片断①④③分离大肠杆菌中的质粒②④ DNA重组⑤⑤用重组质粒转化大肠杆菌⑥⑥培养大肠杆菌克隆大量基因第4页/共17页基因工程过程示意图①从细胞中分离出DNA第5页/共17页 基因的大小以纳米计算，要对它进行剪切、拼接等操作，没有非常精细的工具是不行的。基因操作的工具？1.基因工程的“ ”来源:种类:特点:第6页/共17页指“ 限制性内切酶 ”微生物已发现的有200种一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定切点切割 eg: 大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶(EcoRI)能 识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。第7页/共17页几种常见限制性内切酶第8页/共17页如何拼接？2.基因工程的“ ” 作用：第9页/共17页指“DNA连接酶”连接“梯子”断口的“扶手”而非“梯子”中间的“踏板”第10页/共17页DNA连接酶的作用过程目的基因第11页/共17页3.基因工程的（1）?运载体作用：将外源基因送入受体细胞，并且携带目的基因在宿主内大量增殖（2）运载体的条件①?能在宿主细胞内复制并稳定地保存②?具有多个限制酶切点——多克隆位点③带有筛选标记基因 eg:抗菌素的抗性基因,产物具有颜色的基因（绿荧光蛋白gfp） （3）运载体种类：质粒、噬菌体、动植物病毒DNA质粒第12页/共17页 质粒 质粒是基因工程最常用的运载体。①概念： 存在于细菌、酵母菌和放线菌等生物中，是细胞染色体以外能够自主复制的很小的DNA分子。绝大多数细菌质粒都是闭合环状DNA分子。②特性： a, 含有控制着抗药性等性状的基因。·电镜下的质粒 b,有的细菌有一个质粒，有的细菌中有多个质粒。一般来说质粒的存在对宿主细胞的生存无太大影响。但是质粒的复制只能在宿主细胞内完成。第13页/共17页基因操作的工具基因的“剪刀”——限制性内切酶基因的“针线”——DNA连接酶基因的运输工具——运载体第14页/共17页1．以下有关基因工程的叙述，正确的是 （ ）A、基因工程是细胞水平上的生物工程B、基因工程的产物对人类都是有益的C、基因工程产生的变异属于人工诱变D、基因工程育种的优点之一是目的性强2.下列关于限制酶的说法不正确的是（ ）A．限制酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布B．一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列C．不同的限制酶切割DNA的切点不同D．限制酶的作用是用来提取目的基因第15页/共17页3．下图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤，这一步需用到的工具是( )A．DNA连接酶和解旋酶B．DNA聚合酶和限制性核酸内切酶C．限制酶和DNA连接酶D．DNA聚合酶和RNA聚合酶4.下列黏性末端属于同一种限制性内切酶切割的是（ ） A．①② B．①③ C．②④ D．③④第16页/共17页5. 下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是（ ）①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻 ②我国科学家将素云金杆菌的某些基因移植到棉花体内③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒④我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛A、①B、①②C、 ① ②③D、②③④