沪科版生命科学高二上6-3基因工程与转基因生物15内容摘要:
A连接酶的作用下,使目的基因与质粒组合,形成重组质粒。 (重组 DNA) ◆ DNA分子导入受体细胞 ● 质粒 DNA分子上通常有特殊的遗传标记基因,所以重组质粒也具有遗传标记基因(如抗生素抗性基因,也可以在质粒上人工重组抗性基因)。 ●受体细胞获得重组质粒的同时也获得了抗性基因,所以受体细胞能在含有抗生素的培养基中生长,未成功导入重组质粒的受体细胞无法在含有抗生素的培养基中生长而死亡。 三、转基因技术的应用 (常见的基因工程) 基因工程 , , ◆ 基因工程 特点:操作较为容易,研制周期比较短,通过发 酵大量生产。 成果:药用蛋白质的规模化生产。 如: 结构简单 繁殖迅速 治疗:胰岛素依赖性糖尿病 —— 人胰岛素 急性胰腺炎、糖尿病和肢端肥大症 —— 人脑激素 (人生长激素释放抑制因子) 肺气肿 —— αⅠ 抗胰蛋白酶 不排卵症 —— 绒毛膜促性腺素 恶性肿瘤 —— 白细胞介素 ◆ 成果:培育出抗性植物,如;我国的转基因抗虫棉。 全世界有近 200种转基因植物,我国有抗病毒烟草、 耐储存转基因番茄 正在研究。沪科版生命科学高二上6-3基因工程与转基因生物15
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整的 DNA分子。 分子运输车 —— 运载体 将外源基因送入细胞一般利用质粒作为运载体。 质粒进入细胞后,停留在细胞中进行自主复制,或接合到染色体上,随染色体 DNA进行同步复制 二、基因操作的基本步骤 供体生物细胞 取出 DNA 用限制酶剪去多余部分 目的基因 两种方法: ⑴从某种生物体细胞中分离 DNA合成仪 ⑵ 通过化学方法人工合成 逆转录或直接合成的方法将脱氧核苷酸合成 DNA(基因)
骤 基因定位 (确定目的基因在 DNA上的位子) 用限制酶从 DNA分子中切取 mRNA DNA 方法 逆转录酶 ◆ 目的基因与运载体重组 ◆ 筛选含目的基因的受体细胞 用与切取目的基因相同的限制酶将质粒切开,然后在DNA连接酶的作用下,使目的基因与质粒组合,形成重组质粒。 (重组 DNA) ◆ 重组 DNA分子导入受体细胞 ● 质粒 DNA分子上通常有特殊的遗传标记基因
制酶切割质粒使之出现一个切口,将目的基因插入切口处,让目的基因的黏性末端与切口上的黏性末端互补配对后,在连拉酶的作用下连接形成重组 DNA分子。 重组 DNA分子导入受体细胞 导入 扩增 要让目的基因表达,必须将它导入受体细胞并进行扩增。 为获得目的基因的表达产物时,通常以大肠杆菌等无害易得的细菌为受体。 为改进某种生物时,将欲改进的生物细胞为受体。 为使重组的 DNA分子更容易进入受体细胞
片段在短时间内成百万倍地扩增。 • 步骤二:目的基因与运载体重组 1)用一定的 限制酶切割质粒 ,使其出现一个切口 ,露出 黏性末端。 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。
人们为了得到其表达产物而把它转入到新的生物体中去的基因。 目的基因 受体细胞 供体细胞 提取 DNA 限制酶 提取质粒 细菌 限制酶 人工合成 目的基因 重组 DNA DNA连接酶 筛选 筛选含目的基因的受体细胞 获取目的基因 目的基因与运载体重组 重组 DNA分子导入受体细胞 抗生素 抗性基因 导入 受体细胞 操作环境 操作对象 操作水平 基本过程 结果
界上首次研究出了 抗除草剂转基因杂交稻 ,后来又成功研制出 抗除草剂转基因直播水稻 ,可省工省时除尽稻田杂草。 • 中国水稻所与浙江钱江生物化学股份有限公司联合组建了浙江金穗农业基因工程有限公司,正式拉开了将转基因水稻推向产业化的序幕。 固氮基因的转导 将豆科植物的 固氮基因 转移到其他作物中去,使其自行固氮,可解决氮肥问题。 将大豆的 高蛋白基因 转移到水稻中去的研究,也颇引人注目