基因工程及其他育種方法2025/4/13一、基因工程概念基因工程概念工具過程應用又叫做基因拼接技術或DNA重組技術。通俗的說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。基因工程的別名操作環境操作對象操作水平基本過程結果基因拼接技術或DNA重組技術生物體外基因DNA分子水平獲得人類需要的基因產物剪切→拼接→導入→表達實質基因重組

基因工程的基本內容基因工程基本步驟基因工程的工具限制性內切酶DNA連接酶運載體2.目的基因與運載體結合4.目的基因的檢測和表達3.將目的基因導入受體細胞1.提取目的基因二基因操作的工具１、基因的剪刀──限制性核酸內切酶（限制酶）

（2）特點：一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切割點上將DNA分子切斷。（1）指一類酶，非一種酶。基因工程概念工具過程應用（3）作用部位：磷酸二酯鍵（4）作用結果：形成黏性末端2025/4/13重播思考：要想獲得某個特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個切口？可產生幾個黏性末端？切兩個切口，就會產生四個黏性末端。如果把兩種來源不同的DNA用同一種限制酶來切割，會怎樣呢？會產生相同的黏性末端，然后讓兩者的黏性末端黏合起來，就可以合成重組的DNA分子了。基因的針線：DNA連接酶

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G用同種限制酶切割2025/4/13（3）質粒小型環狀作用：將外源基因送入受體細胞。（3）運送目的基因進入受體細胞的載體一般選用病毒或，后者的形狀成。三基因操作的基本步驟（1）獲得目的基因的方法通常包括和。（1）指一類酶，非一種酶。（2）切割和連接DNA分子所使用的酶分別是和。通常一種細菌只能分解石油中的一種烴類，用基因工程培育成功的“超級細菌”卻能分解石油中的多種烴類化合物。（4）由于重組DNA分子成功導入受體細胞的頻率，所以在轉化后通常需要進行操作。（2021上海高考生物巻）以重組DNA技術為核心的基因工程正在改變著人類的生活。生長快、耐不良環境、肉質好的轉基因魚(中國)4）對受體細胞無害，不影響其正常活動。（二）目的基因與運載體結合（唯一沒有出現堿基互補配對的過程）：鳥槍法（從基因文庫中獲取）（2021上海高考生物巻）以重組DNA技術為核心的基因工程正在改變著人類的生活。基因工程及其他育種方法（2）表達：通過特定性狀的產生與否來確定目的基因是否表達２、基因的針線──DNA連接酶

（1）連接的部位：DNA聚合酶DNA連接酶化學本質作用部位模板（2）結果：DNA雙鏈片段間的磷酸二酯鍵，不是氫鍵。（3）與DNA聚合酶的異同蛋白質蛋白質單個脫氧核苷酸+片段磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵DNA片段+DNA片段需要（DNA一條鏈）不需要形成重組DNA3、基因的運輸工具——運載體

3.種類：質粒、噬菌體和動植物病毒。1.作用：將外源基因送入受體細胞。2.條件：能在宿主細胞內自主復制并穩定地保存。具有一個至多個限制酶切點，使外源基因插入其中。具有某些標記基因，以便進行篩選。如抗菌素抗性基因、產物具有顏色反應的基因4）對受體細胞無害，不影響其正常活動。3、基因的運輸工具——運載體常用的運載體：質粒、噬菌體和動植物病毒等標記基因，便于進行檢測。質粒存在于許多細菌和酵母菌等生物中,是細胞染色體外能夠自主復制的很小的環狀DNA分子.2025/4/13四個基本步驟：三基因操作的基本步驟1）提取目的基因2）目的基因與運載體結合3）將目的基因導入受體細胞4）目的基因的檢測和表達基因工程概念工具過程應用2.目的基因的提取方法直接分離基因人工合成基因反轉錄法根據已知的氨基酸序列合成DNA：鳥槍法（從基因文庫中獲取）1.目的基因:人們所需要轉移的基因。蛋白質的氨基酸序列mRNA的核苷酸序列結構基因的核苷酸序列推測推測目的基因化學合成目的基因的mRNA單鏈DNA(cDNA)雙鏈DNA(即目的基因)反轉錄合成目的基因的擴增：PCR技術（一）提取目的基因質粒DNA分子同一種限制酶處理一個切口兩個黏性末端兩個切口獲得目的基因DNA連接酶重組DNA分子（重組質粒）三種情況：目的基因與目的基因結合質粒與質粒結合

目的基因與質粒結合（二）目的基因與運載體結合目的基因與運載體結合的結果可能有幾種情況？（三）將目的基因導入受體細胞（1）導入方法：（唯一沒有出現堿基互補配對的過程）（2）受體種類不同，導入方法不同①導入植物細胞---農桿菌轉化法

導入微生物細胞----受體細胞：細菌細胞壁的通透性增大重組質粒進入受體細胞目的基因隨受體細胞的繁殖而復制氯化鈣借鑒細菌或病毒侵染細胞的途徑感受態細胞法②導入動物細胞---（體細胞、卵細胞）（卵細胞）顯微注射法2025/4/13（四）目的基因的檢測和表達無表達產物無表達產物有表達產物無表達產物（2）表達：通過特定性狀的產生與否來確定目的基因是否表達（1）檢測：如抗菌素抗性基因、產物具有顏色反應的基因2025/4/13從細胞中分離出DNA從大腸桿菌中提取質粒限制酶提取目的基因限制酶目的基因與運載體結合DNA連接酶目的基因導入受體細胞目的基因的表達與檢測基因工程操作的基本步驟2025/4/13限制酶DNA連接酶運載體受體3．步驟：提取目的基因→目的基因與________結合→將目的基因導入________→目的基因的__________運載體受體細胞檢測與鑒定育種藥物環境1、基因工程與農牧業、食品工業運用基因工程技術，不但可以培養優質、高產、抗性好的農作物及畜、禽新品種，還可以培養出具有特殊用途的動、植物。生長快、耐不良環境、肉質好的轉基因魚(中國)乳汁中含有人生長激素的轉基因牛(阿根廷)育種（2021上海高考生物巻）以重組DNA技術為核心的基因工程正在改變著人類的生活。AATTC（3）質粒小型環狀2）目的基因與運載體結合（3）運送目的基因進入受體細胞的載體一般選用病毒或，后者的形狀成。物的細胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。基因工程及其他育種方法如抗菌素抗性基因、產物具有顏色反應的基因目的基因與質粒結合CTTAADNA雙鏈片段間的磷酸二酯鍵，不是氫鍵。（2021上海高考生物巻）以重組DNA技術為核心的基因工程正在改變著人類的生活。通過研究“基因敲除”的耗子將幫助研究人類的癌癥、糖尿病和高血壓等慢性疾病與遺傳的關系。轉基因羊

具有生長快、毛質、肉質好、疾病少及耐粗飼料等優點。藥物3、基因工程與環境保護⑴環境監測：

基因工程做成的DNA探針能夠十分靈敏地檢測環境中的病毒、細菌等污染。1t水中只有10個病毒也能被DNA探針檢測出來環境⑵環境污染治理：

基因工程做成的“超級細菌”能吞食和分解多種污染環境的物質。通常一種細菌只能分解石油中的一種烴類，用基因工程培育成功的“超級細菌”卻能分解石油中的多種烴類化合物。有的還能吞食轉化汞、鎘等重金屬，分解DDT等毒害物質。C2025/4/131.（2021上海高考生物巻）以重組DNA技術為核心的基因工程正在改變著人類的生活。請回答下列問題。（1）獲得目的基因的方法通常包括和。（2）切割和連接DNA分子所使用的酶分別是和。（3）運送目的基因進入受體細胞的載體一般選用病毒或，后者的形狀成。（4）由于重組DNA分子成功導入受體細胞的頻率，所以在轉化后通常需要進行操作。（5）將人胰島素基因分別導入大腸桿菌與酵母菌，從兩者中生產的胰島素在功能和序列上是相同的。答案：（1）從基因文庫中獲取化學合成（人工合成）（2）限制性核酸內切酶（限制酶）DNA連接酶（3）質粒小型環狀（4）低篩選（5）氨基酸(1)圖中基因工程的基本過程可以概括為“四步曲”：________；_____________；_______