2-4 基因轉殖技術及其應用 重組DNA 基因轉殖技術的應用

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基因轉殖技術 基因 位於 DNA 上 以控制蛋白質的合成來表現遺傳性狀 DNA 的組成改變 生物的性狀受影響 ◎ 配合課本 p71 基因 位於 DNA 上 以控制蛋白質的合成來表現遺傳性狀 DNA 的組成改變 生物的性狀受影響 「重組 DNA」和基因轉殖等技術  改造生物的DNA 的組成  改變生物的表型

基因轉殖細菌 ◎ 配合課本 p71 含有不同顏色螢光基因的大腸桿菌

重組DNA

重組DNA 將兩段不同生物體的DNA ，組合成一段新的 DNA 相關酵素： 限制酶 1960 年代發現，是細菌內的酵素 ◎ 配合課本 p71 將兩段不同生物體的DNA ，組合成一段新的 DNA 相關酵素： 限制酶 1960 年代發現，是細菌內的酵素 可切割DNA分子上的特定核苷酸序列 DNA連接酶 可將兩段DNA接合起來的酵素

限制酶切割DNA Eco RI G C A T I A T C G I G C I T A

限制酶切割 DNA Eco RI限制酶辨識序列 限制酶切割DNA 用相同限制酶切割另一段DNA片段 將兩種DNA混合 G A A T T C C T T A A G 限制酶切割DNA G C T T A A A A T T C G DNA 用相同限制酶切割另一段DNA片段 A A T T C G C T T A A 將兩種DNA混合 8

兩種DNA利用含氮鹼基互相配對黏合在一起 DNA接合酶接合兩段DNA 兩種DNA利用含氮鹼基互相配對黏合在一起 G C T T A A A A T T C G C T T A A A A T T C G 加入DNA接合酶分別將各股接合 A A T T C G C T T A A 重組DNA分子

人類胰島素的產製 1970年代，是最早的成功應用案例 操作步驟： 利用特定的限制酶，將帶有人類胰島素基 因的DNA片段(目標基因)切割出來 ◎ 配合課本 p72 1970年代，是最早的成功應用案例 操作步驟： 利用特定的限制酶，將帶有人類胰島素基 因的DNA片段(目標基因)切割出來 再用同一種限制酶切開細菌的質體DNA

質 體 常見於細菌等微生物 是獨立於染色體以外的一小段環狀DNA 細菌質體上的基因可複製， 也可經轉錄、轉譯，合成蛋白質產物 質體DNA

人類胰島素的產製 1970年代，是最早的成功應用案例 操作步驟： 利用特定的限制酶，將帶有人類胰島素基 因的DNA片段(目標基因)切割出來 ◎ 配合課本 p72 1970年代，是最早的成功應用案例 操作步驟： 利用特定的限制酶，將帶有人類胰島素基 因的DNA片段(目標基因)切割出來 再用同一種限制酶切開細菌的質體DNA 利用DNA連接酶將這兩段DNA連結起來， 形成重組DNA 將帶有人類胰島素基因的重組DNA轉殖至 大腸桿菌中，使其大量繁殖並製造胰島素

利用基因轉殖技術製造胰島素 利用基因轉殖技術製造胰島素 動畫 質體 DNA 重組DNA 有胰島素基因的DNA片段 胰島素 利用相同限制酶切開 植入大腸桿菌中 大腸桿菌增殖 並製造胰島素 胰島素

基因轉殖技術 的應用

基因轉殖技術 利用人工基因重組，將目標基因轉殖至活細胞或生物體中，以改造基因並影響性狀 藉由這種技術所培育出的生物稱為基改生物（簡稱GMO） ◎ 配合課本 p73 利用人工基因重組，將目標基因轉殖至活細胞或生物體中，以改造基因並影響性狀 藉由這種技術所培育出的生物稱為基改生物（簡稱GMO） 基因轉殖的對象包括微生物、植物和動物等

基改生物 基因轉殖微生物 可產生胰島素、凝血因子或溶解血塊等醫療用途的蛋白質 基因轉殖植物 抗細菌、真菌及病毒的馬鈴薯及水稻等 抗蟲、抗除草劑的作物 改良營養價值或延長保存期限的農產品

基改生物 動物： 可發螢光的魚及細菌等 植入生長激素基因的魚、羊或牛 影片-螢光魚-珊瑚粉紅螢光基因

基因轉殖螢光魚

基改生物的影響 優點： 改善人類生活品質 潛藏問題： 是否影響生態平衡？ 基因改良食品是否會對人類帶來危險？

2-4 內容摘要

基因轉殖技術及其應用 1. 重組 DNA：將兩段不同生物體的 DNA 組合成的一段新 DNA。 2. 基因轉殖技術：將目標基因轉殖入活細胞或生物體中，進而改造基因並影響性狀表現的技術。 3. 基改生物（GMO）：利用基因轉殖技術所培育出的生物。

歷屆大考試題觀摩

單一選擇題 下列關於DNA生物科技的敘述，何者正確？　(A)限制酵素可切開DNA，是遺傳工程中重要的工具之一　(B)遺傳工程靠重組DNA，其過程與蛋白質之結構原理無關　(C)桃莉羊的複製過程不經過受精，其DNA含量是合子的一半　(D)載體不是DNA分子，而是一種會攜帶DNA的蛋白質分子。 【91指考】 答案：A 解析：(B)遺傳工程需要特殊酵素參與，而酵素係由蛋白質構成　(C)桃莉羊係應用細胞融合技術（有核體細胞  去核卵細胞），屬於無性生殖，其DNA含量不變　(D)載體通常為一段易進入細胞的DNA分子。

THE END 下一單元 探討活動—染色體的觀察

彙編著 內容彙整及動畫製作：趙芸、楊淑蓉老師

圖片來源 p.4 Tobin, A.J. and R.E. Morel. 1997.Asking about cells. Saunders College Publishing p.11 編輯部 p.13 編輯部 p.18 邰港科技股份有限公司