基因工程及其应用 课件

E. coli B含有EcoB核酸酶和EcoB甲基化酶
当λ(k)噬菌体侵染E. coli B时，由于其DNA中 有EcoB核酸酶特异识别的碱基序列，被降解掉。 而E. coli B的DNA中虽然也存在这种特异序列， 但可在EcoB甲基化酶的作用下，催化S-腺苷甲硫 氨酸（SAM）将甲基转移给限制酶识别序列的特 定碱基，使之甲基化。 EcoB核酸酶不能识别已甲 基化的序列。
基因重组DNA技术是指将一种生物体（供体）的基因 与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物体（受 体）内，使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或 新性状的DNA体外操作程序，也称为分子克隆技术。
供体、受体和载体是重组DNA技术的三大基本元件。
基因工程的目的：
分离、扩增、鉴定、研究、整理生物信息资源 大规模生产生物活性物质 设计、构建生物的新性状甚至新物种
反应必须ＡＴＰ和Ｍｇ２＋，具有特异性识别部位 并切割。 如EcoR I、Hinf III III 型限制酶的基本特点：
可以识别特定碱基顺序，并在这一顺序的3’端2426bp处切开DNA，切割位点没有特异性。
2、限制性核酸内切酶的命名原则
第一个字母：大写，表示所来自的微生物的属名的第一 个字母。 第二、三字母：小写，表示所来自的微生物种名的第一、 二个字母。 其它字母：大写或小写，表示所来自的微生物的菌株号。 罗马数字：表示该菌株发现的限制酶的编号。
⑶核酸内切限制酶对生物基因组的消化作用
小分子量的片断-----少 （电泳-容易分离目的片 断）cheria coli RY13的第一个限制
酶。
3、限制性内切酶作用后的断裂方式
形成粘性末端； 形成平末端；
粘性未端：切开后的两段DNA各留下一个尾，这2 个尾的核苷酸顺序完全一样，方向相反。它们之 间是互补的，在适当条件下可以再连接一起。

2013年6月4日星期
3
1、优点： （1）解决粮食短缺问题； （2）减少农药使用。从而减少环境污染； （3）节省生产成本，降低粮食售价； （4）增加食物营养，提高附加价值； （5）增加食物种类，提升食物品质； （6）促进生产效率，带动相关产业的发展。
2013年6月4日星期
4
2、缺点： （1）可能产生新毒素和新过敏原； （2）可能产生除草剂的杂草； （3）可能使疾病的散播跨越物种障碍； （4）可能会损害农作物的生物多样性； （5）可能干扰生态系统的稳定性。 为此，我国在 2001年5月 ，国务院公布 了 《农业转基因生物安全管理条例》 ，对农业转基 因生物的研究和试验、生产和加工、经营和进出口等作 了具体规定。
2013年6月4日星期
5
比较项 目
基因重组
基因工程 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 定向地 改造 胞里， 生物的遗传性状 不同 物种间的不同 基因 无性生殖
6
在生物体进行 有性生殖 过 概念 程中，控制不同 性状的基因的重 不 新组合 同 点 同一 物种的 重组 基因 不同基因
繁殖 方式
有性生殖
2013年6月4日星期
比较项 目 变异 大小
基因重组 小
基因工程 大
不 是 生物变异 的 同 使人类有可能按自己的意 点 意义 来源之一， 愿直接 定向地 改造 对 生物进化有重 生物，培育新品种 要意义 都实现了不同基因间的 重新组合 ，都能 相同点 使生物产生 变异 。
2013年6月4日星期
2013年6月4日星期 11
例7：（2006年南京模拟） （6）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培 育新品种的主要优点 是 目的性明确、培育周期短 和 可以克服远缘杂交的不亲和性 。

2）用同一种限制酶切断目的基因，使 其产生相同的黏性末端。
3）将切下的目的基因片段插入质粒的 切口处，再加入适量DNA连接酶，形成了 一个重组DNA分子（重组质粒）
目的基因与运载体的结合过程，实 际上是不同来源的基因重组的过程。
（三）基因操作的基本步骤 • 步骤三：目的基因导入受体细胞
• 常用的受体细胞： 有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、
酵母菌和动植物细胞等。 • 将目的基因导入受体细胞的原理
借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。
（三）基因操作的基本步骤 • 步骤四：目的基因的检测和表达
氨苄青霉 素抗性基因
四环素 抗性基因
（三）基因操作的基本步骤
• 受体细胞摄入DNA分子后就说明目3）有关基因工程的叙述中，错误的是（ A）
A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来 B、 限制性内切酶用于目的基因的获得 C、目的基因须由运载体导入受体细胞 D、 人工合成目的基因不用限制性内切酶
参考资源：
展示你的搜索成
思维拓展
有人认为，转基因新产品也是一把双刃 剑，犹如水能载舟，亦能覆舟，甚至带来 灾难性的后果，你是否同意这一观点？举 例说明。
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯
转鱼抗寒基 因的番茄
不会引起过敏的转基因大豆
转基因龙胆花色奇异
转基因蓝猪耳改变花色
转基因牵牛花改变了花色
A：紫外光照射下的转 绿色荧光蛋白的 Eustoma (Lisianthus) 花。
B：转没有绿色荧光 蛋白的空质粒的花，
会发光的转基因鱼
最常用的质粒是大肠杆 菌的质粒，其中常含有抗药 基因，如四环素的标记基因。
质粒的存在与否对宿主细 胞生存没有决定性作用，但 复制只能在宿主细胞内成。

安全:应该__大__范__围__推__广_。
(2)我国态度:十分重视转基因生物及其产品安全性问
题。
主题1 基因工程的工具及基本操作 【问题探究】 1.工具酶: (1)酶的三个特点:_高__效__性__、__专__一__性__、__作__用__条__件__较__温__和__。
(2)限制酶EcoRⅠ只能识别GAATTC序列,体现了酶具
3.基因工程的步骤: (1)切割目的基因和运载体需用_同__一__种__限__制__酶__,因为 _只__有__同__种__限__制__酶__切__割__后__,_两__者__产__生__的__黏__性__末__端__才__可__以__ _相__互__黏__合__。 (2)利用运载体上的_标__记__基__因__来检测目的基因是否 导入受体细胞。
高效率地生产高_质__量__、 低_成__本__的药品
环境保 护方面
实例 利用转基因细菌__降__解__有__毒_ _有__害__化__合___物_,吸收环境中的 重金属,分解泄漏的石油, 处理工业废水等
意义
保护生态环 境
2.转基因生物和转基因食品的安全性:
(1)不安全:要_严__格__控__制__
A.儿子、女儿全部正常 B.儿子、女儿中各一半正常 C.儿子全部患病,女儿全部正常 D.儿子全部正常，女儿全部患病
【解析】选C。根据题意分析可知：科学家通过转基因 技术，成功改造了某女性血友病患者的造血干细胞， 但没有改变其他体细胞，尤其是卵原细胞的基因。所 以，该女性（XhXh）与正常男性（XHY）结婚后所生男 孩的基因型都是XhY，全部患病；所生女孩的基因型都 是XHXh,全部正常，故选C。
(4)由此可知,基因工程操作一般要经过A的获取、 ________(填字母)和________(填字母)的结合、 ________(填字母)导入D、目的基因的检测与鉴定等步 骤。