文档介绍：高中生物基因工程
第1页，共25页，编辑于2022年，星期四
定向基因改造设想
设想一
能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？
能否让细菌“吐出”蚕丝？
设想二
能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？
高中生物基因工程
第1页，共25页，编辑于2022年，星期四
定向基因改造设想
设想一
能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？
能否让细菌“吐出”蚕丝？
设想二
能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？
设想三
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2页，共25页，编辑于2022年，星期四
基因工程
第三节
第3页，共25页，编辑于2022年，星期四
什么叫基因工程？
基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。该技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“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，产生出人类所需要的基因产物。
（一）基因工程的概念
第4页，共25页，编辑于2022年，星期四
（一）基因工程的概念
基因工程的别名
操作环境
操作对象
操作水平
基本过程
结果
基因拼接技术或DNA重组技术
生物体外
基因
DNA分子水平
人类需要的基因产物
剪切
→ 拼接
→ 导入
→ 表达
第5页，共25页，编辑于2022年，星期四
基因工程培育抗虫棉的简要过程：
（一）基因工程的概念
普通棉花(无抗虫特性)
苏云金芽孢杆菌
提取
抗虫基因
棉花细胞(含抗虫基因)
棉花植株(有抗虫特性)
上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？
重组DNA
导入
形成
第6页，共25页，编辑于2022年，星期四
（一）基因工程的概念
基因工程培育抗虫棉的关键步骤：
关键步骤一：
抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出来
关键步骤二：
形成重组DNA
关键步骤三：
重组DNA导入受体(棉花)细胞
第7页，共25页，编辑于2022年，星期四
解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？
（二）基因操作的工具
关键步骤一的工具：
关键步骤二的工具：
关键步骤三的工具：
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8页，共25页，编辑于2022年，星期四
基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶）
（二）基因操作的工具
大肠杆菌()的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。
限制酶
第9页，共25页，编辑于2022年，星期四
基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶）
（二）基因操作的工具
限制酶
第10页，共25页，编辑于2022年，星期四
什么叫黏性末端？
（二）基因操作的工具
被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。
第11页，共25页，编辑于2022年，星期四
限制性内切酶
：特异性，即识别特定核苷酸序列，在特定的切点切割。
：主要在微生物中。
：产生黏性末端（碱基互补配对）。
：大肠杆菌的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。
下页
第12页，共25页，编辑于2022年，星期四
第13页，共25页，编辑于2022年，星期四
要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？
（二）基因操作的工具
要切两个切口，产生四个黏性末端。
如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？
会产生相同的黏性末端，然后让两者的黏性末端黏合起来，就似乎可以合成重组的DNA分子了。
第14页，共25页，编辑于2022年，星期四
基因的针线——DNA连接酶
（二）基因操作的工具
DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，是把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子才能形成。
第15页，共25页，编辑于2022年，星期四
A
A
T
T
G
C
C
T
T
A
A
G
第16页，共25页，编辑于2022年，星期四
外源基因(如抗虫基因)怎样才能导入受体细胞(如棉花细胞)？
（二）基因操作的工具
导入过程需要运输工具——运载体。
第17页，共25页，编辑于2022年，星期四
运载体
：
：
：质粒、