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请您欣赏 能否能否让热带鱼也能发光? 设想 能发光的水母 不能发光的热带斑马鱼
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请您欣赏
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请您欣赏 能产生人胰岛素的大肠杆菌
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基因工程 它们能通过传统的育种方法得到吗？
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第2节 基因工程及其应用
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基因工程的概念 基因工程：即基因拼接技术或DNA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 理： 基因重组 操作水平： DNA分子水平 结 果： 定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。 例子：转基因荧光猫的培育过程
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好羡慕呀，神啊，赐予我荧光吧 我能发荧光哦 哈哈，成功啦，猜猜我是怎么做到的？
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例子：转基因荧光猫的培育过程 猫（不能发出绿色荧光） 水母（发出绿色荧光） 提取（剪切） 运输工具 绿色荧光基因 结合（拼接）
猫的受精卵（含绿色荧光基因） 导入 重组质粒(重组DNA分子) 绿色荧光猫
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思考: 1.基因工程操作的第一步是什么？ 提取目的基因（荧光基因） 2.用什么工具将荧光基因从水母DNA分子上剪切下来呢？ 限制性核酸内切酶
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一种限切酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定切点切割DNA分子
基因工程的 指“ 限制性核酸内切酶 ” 一种限切酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定切点切割DNA分子 特点：
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限制性内切酶（EcoRⅠ）作用过程
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提取目的基因 DNA A C G T C G T A G C A T G C 目的基因 G C A T T G C A
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思考 1.提取的荧光基因进入猫的受精卵内需要什么工具？ 运载工具（运载体） 2.基因工程操作的第二步是什么？ 目的基因与运载体结合 3.阅读课本找到运载体的概念及常用的运载体
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基因的运载体 质粒、噬菌体和动、植物病毒等 常用的运载体：
其中质粒是最常用的运载体，存在于许多细菌及酵母菌等生物的细胞内，是拟核或细胞核外能够自我复制的很小的环状DNA分子。
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思考： 质粒是环状DNA分子，用哪些工具使荧光基因与质粒结合？ 剪刀：限制性内切酶 针线：DNA连接酶
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基因工程的 指“DNA连接酶” 特点： 将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子
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DNA连接酶的作用过程
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目的基因与运载体结合 用同一种限制性内切酶分别剪切目的基因和运载体，这样它们就具有相同的黏性末端，就可以通过互补配对黏合起来，再用DNA连接酶把它们之间的缝隙“缝合”起来就可以了。
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目的基因与运载体结合 运载体 G A A T T C C T T A A G C T T A A G A A T T C
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目的基因 A C G T G C A T A C G T G C A G C A A C G T 重组DNA分子
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（二）基因工程操作步骤 （一）基因工程的操作工具 （1）获取目的基因 限制性内切酶 （2）目的基因与运载体结合 运载体、DNA连接酶
（基因表达载体的构建） （3）将目的基因导入受体细胞 （4）目的基因的检测与鉴定 猫(不能发出绿色荧光） 水母（发出绿色荧光） 绿色荧光基因 重组质粒(重组DNA分子) 猫的受精卵(含绿色荧光基因） 绿色荧光猫 提取 运载体 结合 导入
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C 随 练习 堂 Ａ ⒈要使目的基因与对应的载体重组，所需的 两种酶是（ ）
两种酶是（ ） ①限制酶 ②连接酶 ③解旋酶 ④还原酶 Ａ．①② Ｂ．③④ Ｃ．①④ Ｄ．②③ ⒉基因工程的正确操作步骤是（ ） ①使目的基因与运载体结合 ②将目的基因导入受体细胞 ③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求 ④提取目的基因 Ａ． ③②④① Ｂ． ②④①③ Ｃ． ④①②③ Ｄ． ③④①② Ａ C
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基因工程的应用 1、基因工程与作物育种
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转基因龙胆花色奇异 转基因蓝猪耳改变花色 转基因牵牛花改变了花色
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A：紫外光照射下的转绿色荧光蛋白的 Eustoma (Lisianthus) 花。
B：转没有绿色荧光蛋白的空质粒的花，
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2、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。 乙肝疫苗
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糖尿病并发症
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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%!
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3、 环境保护 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。
3、 环境保护 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。 通常一种细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。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质。 30
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利用基因工程培育的“指示生物”能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。
利用基因工程培育的“指示生物”能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。 31
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转基因食品 安全吗?
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课 后 探 究 课题：利用网络资源并结合教材中的资料分析,就“转基因生物和转基因食品的安全性”以小论文的形式发表个人见解。
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练一练 1、 下列关于基因工程技术的叙述，正确的是（ ） 重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体
1、 下列关于基因工程技术的叙述，正确的是（ ） 重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体 所有限制酶都只能识别同一种按规定的核苷酸序列 选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细胞繁殖快 只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达
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2、以下说法正确的是 （ ） A. 所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B．质粒是基因工程中惟一的运载体 C．运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接 D．基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复
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3、实施基因工程第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来，这要利用限性内切酶。一种限制性内切酶能识别DNA子中的GAATTC顺序，切点在G和A之间，这是应用了酶的（ ） A．高效性 B.专一性 C．多样性 D.催化活性受外界条件影响
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4、上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍，转基因动物是指（ ） A.提供基因的动物
B.基因组中增加外源基因的动物 C.能产生白蛋白的动物 D.能表达基因信息的动物
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5、基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的，在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是 （ ） A．人工合成基因
B．目的基因与运载体结合 C．将目的基因导入受体细胞 D．目的基因的检测和表达
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