1、1第二节 基因工程1、基因工程概念及相关名词一、基因工程的定义1、基因工程又叫_。它是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因_出来，加以饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，_生物的遗传性状。这是在 DNA 上进行的_水平的设计施工。基因工程需要的基本工具有“_”、 “_”、 “_。2、基因工程的优点是：可以按照人们的意愿直接_改变生物的性状，培育出新品种。基因工程的别名 基因拼接技术或 DNA 重组技术2操作环境 生物体外操作对象 基因操作水平 DNA 分子水平基本过程 剪切拼接导入表达结果 定向地改造生物的遗传性状原理 基因重组3基因工程的最基本工具：基因剪刀：限制性核酸内切酶（一种限制酶只能
2、识别并切割一种特定的 DNA 核苷酸序列，产生两个黏性末端） （1）存在：主要在微生物体内。 （2）特性：一种限制酶只能识别（ ） ，并在（ ）切割 DNA 分子。 （3）实例：EcoRI 限制酶能专一识别 GAATTC 序列，并在 G 和 A 之间将这段序列切开。 （4）切割结果：产生 2 个带有黏性末端的 DNA 片断。（5）作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的 DNA 切断，对自己的 DNA 无损害。基因针线：DNA 连接酶将由同一种限制酶切割后的黏性末端（碱基互补）的脱氧核糖和磷酸连接起来。DNA 连接酶的作用是在 DNA 分子连接过程中，缝合脱氧核糖和磷酸之间的缺口，在两个 D
3、NA 片段之间形成磷酸二酯键。如果把 DNA 分子看成“梯子形” ，DNA 连接酶的作用是把梯子的扶手连接起来。基因的运载体常用的有质粒、噬菌体、动植物病毒等。 （质粒是存在于细菌及酵母菌等生物中，细胞染色体外能够自我复制的环状 DNA 分子） （1）作用：将外源基因送入_。 （2）种类：质粒、_等。质粒：存在于许多_以及酵母菌等生物中，是细胞染色体外能够_的_。 （3）条件 能在宿主细胞稳定保存并大量复制有多个限制酶切点，以便于外源基因相连。有标记基因，便于筛选。若受体细胞表现出运载体“标记基因”所控制的性状，说明目的基因已被导入受体细胞。 不同 DNA 分子能够拼接在一起的原因：（1）都具
4、有相同的物质组成，都具有规则的双螺旋结构。 （2）都遵循碱基互补配对的原则过程：提取目的基因目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞目的基因3的表达与检测。成功的标志：获得转基因生物或产品。注意的几点：基因工程操作是体外操作吗？限制酶来源？（必修时不考，选修时必考）两种不同的 DNA 指什么？为什么切割这两种不同的 DNA 要用相同的限制没来切割？DNA 连接酶的连接部位？为什么要用运载体？运载体有哪些？质粒为什么可以用来作为运载体？如何检测目的基因转入成功？目的基因导入成功就一定能表达么？为什么？如何确定基因表达成功了？不同的 DNA 为什么可以连接在一起？如何导入 ？借助病毒等生物的感染
5、性将重组 DNA 导入受体细胞 也可以破坏细胞膜的通透性导入为什么要检测？重组 DNA 的导入成功率不怎么高，所以需要检测重组 DNA 是否成功导入了受体细胞，通过载体的标记基因存在与否检测是否成功导入。(或者检测受体细胞是否具有标记基因相对应的性状来检测)为什么要鉴定？因为基因的表达需要一些复杂因素，所以就算导入成功，并不意味着目的基因一定会成功表达，所以通过鉴定目的基因的产物（比如胰岛素基因是否在大肠杆菌里面合成了胰岛素）或者基因控制的性状（例如：抗虫棉是否真的具有抗虫性状，从而确定目的基因的成功表达与否）4基因工程的应用：（具体看教材 P104105）（1）作物育种：转基因抗虫棉（意义：减少农药的用量；大大降低生产成本；减少农药对环境的污染）耐贮存的番茄，耐盐碱的棉花，抗除草剂的玉米、油菜、大豆等（2）药物研制：胰岛素、干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子，以及预防乙肝、霍乱、伤寒、疟疾等疫苗5转基因生物和转基因食品的安全性：一种观点：不安全，要严格控制；另一种观点：安全的，应该大范围推广
