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1、能发光的水母能发光的水母不能发光的热带斑马鱼不能发光的热带斑马鱼 设想：能否让热设想：能否让热带鱼也能发光？带鱼也能发光？ 即基因拼接技术基因拼接技术或DNADNA重组技术重组技术。通俗的说，就是按照人们的意愿，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胞里，定向地改造生物的遗传性状。原原 理理：操作水平操作水平：结结 果果：基因工程基因工程：人为实施的基因重组DNA分子水平定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。基本工具基因的剪刀基因的针线基因的运载体基因的剪刀 存在：特性：作用结果：主要是存在于微生物细胞中。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的
2、切点切割DNA分子。得到具有黏性末端或平末端的DNA片段，如大肠杆菌中的EcoR I，能够专一识别GAATTC的序列，并在G和A之间将这段序列切开。限制性核酸内切酶（简称限制酶）磷酸二酯键脱氧核糖磷酸碱基氢键PPPPPPGAATTCPPPPPPCTTAAGPPCGCGPGPPPPPCTTAAPPCGPGPGPPPPPAATTCPC黏性末端黏性末端被同一种限制酶切断的DNA具有相同的黏性末端不同的限制酶形成的黏性末端不同黏性末端限制酶在G、A之间切开的键是什么键？基因的剪刀限制性核酸内切酶（简称限制酶） 存在：特性：作用对象：作用结果：得到具有黏性末端或平末端的DNA片段，如大肠杆菌中的EcoR
3、I，能够专一识别GAATTC的序列，并在G和A之间将这段序列切开。主要是存在于微生物细胞中。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点切割DNA分子。脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。回文序列限制酶Hind能够特异性识别序列AAGCTT，并在序列A与A之间将DNA切开。ACGTTAAGCTTAAGGCTATCGAAAGCTTTCACGTAATCGAATTCCGGATA CT T T CGAAAG11011202130限制酶Hind能够特异性识别序列AAGCTT，并在序列A与A之间将DNA切开。ACGTTAAGCTTAAGGCTATCGAAAGCTTTCACGTAATCGAATTCCGGA
4、TA CT T T CGAAAG11011202130限制酶Hind能够特异性识别序列AAGCTT，并在序列A与A之间将DNA切开。ACGTTAAGCTTAAGGCTATCGAAAGCTTTCACGTAATCGAATTCCGGATA CT T T CGAAAG限制酶Hind能够特异性识别序列AAGCTT，并在序列A与A之间将DNA切开。供体基因目的基因（1）运载体：基因的运载体（2）常用的运载体：将外源基因送入受体细胞的运输工具质粒、噬菌体和动、植物病毒等基因的运载体 质 粒质粒存在于？存在于许多细菌与酵母菌等生物的细胞中质粒的本质？是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状DNA分子。基因的运
5、载体 质 粒质粒的特点：有抗生素抗性基因（标记基因）用于检测目的基因是否导入受体细胞多个酶切位点可接入多种目的基因能在宿主细胞内复制并稳定遗传目的基因质粒?GC T T A A A A T T CGA A T T CC T T A A GG基因的针线DNA连接酶作用对象： 脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键作用结果： 将具有相同末端的DNA片段连接，形成重组分子DNADNA连接酶连接酶DNADNA聚合酶聚合酶连接对象连接对象模板模板形成化学键形成化学键相同末端DNA片段连接游离的脱氧核苷酸不需要需要PP磷酸二酯键从细胞中分从细胞中分离出离出DNA从大肠杆菌从大肠杆菌中提取质粒中提取质粒限制限制 酶酶提
6、取目的基因提取目的基因限制酶限制酶目的基因与目的基因与运载体结合运载体结合DNA连连 接酶接酶目的基因导目的基因导入受体细胞入受体细胞目的基因的目的基因的表达与检测表达与检测抗四环素基因抗四环素基因含有四环素的含有四环素的培养基培养基培养受体细胞含有含有四环素四环素的培养基的培养基不含有质粒的受体细胞含有质粒的受体细胞培养含有质粒的受体细胞基因工程的应用基因工程与作物育种基因工程的应用基因工程与作物育种生长快、肉质好的转基因生长快、肉质好的转基因鱼鱼( (中国中国) )乳汁中含有人生长激素乳汁中含有人生长激素的转基因牛的转基因牛( (阿根廷阿根廷) )转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转黄瓜抗青枯病基因
7、的甜椒基因工程的应用基因工程与作物育种转鱼抗寒基因的番茄转鱼抗寒基因的番茄基因工程的应用基因工程的应用基因工程与药物研制许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！使其价格降低了30%-50%!基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。通常一种假单孢杆菌只能分解石油中的一种烃类用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。科学家还培育出能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质的细菌。环境污染治理基因工程的别名操作原理操作对象操作水平操作工具基本过程结果基因拼接技术或DNA重组技术 基因重组 DNA或基因 DNA分子水平 限制酶、DNA连接酶、运载体（1）提取目的基因（2）目的基因与运载体结合 （3）将目的基因导入受体细胞（4）目的基因的表达和检测 人类需要的基因产物