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1、设想一设想一 能否培养出具有抗虫能否培养出具有抗虫性状的抗虫棉呢？性状的抗虫棉呢？胰岛素胰岛素是治疗糖尿病的特效药是治疗糖尿病的特效药,长期以来长期以来只能从猪、牛等动物的胰腺中提取，产量只能从猪、牛等动物的胰腺中提取，产量低、成本高。而微生物生长迅速，容易控低、成本高。而微生物生长迅速，容易控制。制。于是科学家设想，若能将人的胰岛素基因于是科学家设想，若能将人的胰岛素基因导入微生物体内，并得以表达，就不仅能导入微生物体内，并得以表达，就不仅能解决产量问题，还能大大降低生产成本，解决产量问题，还能大大降低生产成本，使药品价格大幅下降。使药品价格大幅下降。设想二设想二 这些定向改造基因的设想这些
2、定向改造基因的设想能实现吗？能实现吗？基因工程基因工程经过多年的努力，科学家终于在经过多年的努力，科学家终于在2020世纪世纪7070年代创立了可以定向改造生年代创立了可以定向改造生物的新技术物的新技术专题一专题一 基因工程基因工程 抗虫棉的抗虫棉的培育有哪些培育有哪些关键步骤？关键步骤？DNA DNA 重组技术的基本工具重组技术的基本工具本节知识内容 1-1 DNA1-1 DNA重组技术的基本工具重组技术的基本工具“分子手术刀分子手术刀”限制酶限制酶“分子缝合针分子缝合针”DNADNA连接酶连接酶“分子运输车分子运输车”基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体 黏性末端黏性末端平末端平末
3、端4 4、切割方式：、切割方式：错切和平切错切和平切ATGCATGC限制酶切割磷酸二酯键限制酶切割磷酸二酯键限制性内切酶作用过程 1 1、大肠杆菌的一种限制酶大肠杆菌的一种限制酶（EcoR)EcoR)能识别能识别GAATTCGAATTC序列，并在序列，并在G G和和A A之间切开形成之间切开形成黏性黏性末端。末端。2 2、SmaSma能识别能识别CCCGGGCCCGGG序列，序列，并在并在C C和和G G之间切割形成之间切割形成平平末端末端 。常见的两种限制酶黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端基因的针线：DNADNA连接酶G A A T T CC T T A A GG A A T T CC T
4、T A A GG C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C G用同种限制酶切割用同种限制酶切割ATGCATGC连接酶连接连接酶连接磷酸二酯键磷酸二酯键DNADNA连接酶的作用过程：连接酶的作用过程：二、分子缝合针二、分子缝合针DNA连接酶连接酶 T磷酸二酯键1234512345 A作用部位：作用部位：（扶手）（扶手）（梯子）（梯子）连接连接黏性黏性末端末端连接连接黏性黏性末端和末端和平平末端末端分类分类作用作用E.coli DNA连接酶连接酶连接酶种类：连接酶种类：T4DNA连接酶连接酶DNA聚合酶聚合酶
5、和和DNA连接酶有何相同点和连接酶有何相同点和不同点？不同点？DNA连接酶连接酶DNA聚合酶聚合酶连接连接DNA链及链及参与的生理过参与的生理过程或应用程或应用连接部位连接部位双链双链基因工程基因工程在两在两DNADNA片片断断之间形成之间形成磷酸二脂键磷酸二脂键单链单链DNADNA的复制的复制将将单个单个核苷酸加核苷酸加到已存在的核酸到已存在的核酸片断片断33末端形成末端形成磷酸二脂键磷酸二脂键三、分子运输车基因进入受体细胞的载体 要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物体内进行表达，首先得将这个基因送到乙生物的物体内进行表达，首先得将这个基因送到乙
6、生物的细胞内去！细胞内去！能将外源基因送入受体细胞的工具能将外源基因送入受体细胞的工具就是就是载体载体。1 1、基因工程的载体被喻为、基因工程的载体被喻为：分子运输车分子运输车2 2、基因工程的载体来源、基因工程的载体来源：作为基因工程的载体需要怎样的条件呢？作为基因工程的载体需要怎样的条件呢？作为载体的必要条件1.1.能自我复制能自我复制能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内复制并表达能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内复制并表达；2.2.有一个至多个限制酶切位点有一个至多个限制酶切位点能与目的基因结合能与目的基因结合3.3.有遗传标记基因有遗传标记基因便于观察便于观察4.4.对受体细胞无害、
7、易分离对受体细胞无害、易分离安全、比较容易得到安全、比较容易得到5 5 分子大小适合分子大小适合以便提取与体外操作以便提取与体外操作小结：课本知识回顾 1 1、基因工程又叫做基因工程又叫做 或或 。通俗地说，就是按照人们的。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种意愿，把一种生物的某种 提取提取出来，加以出来，加以 _，然后放到另一种生物的细胞里，然后放到另一种生物的细胞里，改造生物的遗传性状改造生物的遗传性状。基因拼接技术基因拼接技术DNA重组技术重组技术基因基因修饰改造修饰改造定向地定向地2、DNA 重组技术的基本工具重组技术的基本工具“分子手术刀分子手术刀”“分子缝合针分子缝合针”
8、“分子运输车分子运输车”限制（性核酸内切）酶限制（性核酸内切）酶DNA连接酶连接酶基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体原核生物中分离纯化出来原核生物中分离纯化出来特定的核苷酸序列特定的核苷酸序列磷酸二酯键磷酸二酯键黏性末端黏性末端平末端平末端1、种类：、种类：2、作用部位：、作用部位：两类两类连接黏性末端连接黏性末端Ecoli DNA连接酶连接酶T4 DNA连接酶连接酶磷酸二酯键磷酸二酯键连接黏性末端和平末端连接黏性末端和平末端通常有三种通常有三种:作为载体的条件：作为载体的条件：在进行基因工程操作中在进行基因工程操作中,真正被用作载体的质粒都真正被用作载体的质粒都是在是在 质粒质粒噬菌体衍生物噬菌体衍生物动植物病毒动植物病毒天然质粒天然质粒人工改造人工改造的的能自我复制；有切割位点；有遗传标记基因；对受体细能自我复制；有切割位点；有遗传标记基因；对受体细胞无害、易分离、胞无害、易分离、分子大小适合分子大小适合基础上进行过基础上进行过1 1.在基因工程中，切割运载体和含有目的基因的DNA片段，需使用（）A.同种限制酶 B.两种限制酶C.同种连接酶 D.两种连接酶A课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习
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