第一节 基因工程的原理1.简述基因工程的诞生。2.简述基因工程的原理及技术。3.尝试 DNA 的提取与鉴定。一、基因工程的诞生1.限制性内切酶——“基因手术刀”(1)作用:能够识别特定的脱氧核苷酸序列,并于特定位点上准确地切割双链 DNA。(2)结果:形成 DNA 黏性末端。2.DNA 连接酶——“基因缝纫针”(1)作用:将两个 DNA 片段连接起来,修复被限制性内切酶切开的切口,拼接成新的DNA 分子。(2)种类:T4DNA 连接酶(把限制性内切酶切开的黏性末端的缝隙“缝合”起来)。思考 将人的胰岛素基因导入大肠杆菌,大肠杆菌能够生产人的胰岛素,在基因操作中把人的基因与大肠杆菌的基因“缝合”起来的工具是什么?提示:DNA 连接酶。二、基因工程的一般程序1.基因工程的概念基因工程是指按照人们的意愿,将一种生物的基因在体外剪切,并与特殊的运载工具进行重新组合,然后转入另一种生物的体内进行扩增,并使之表达产生所需蛋白质的技术。2.基因工程的操作程序(1)DNA 分子的提取。(2)目的基因的获得。① 直接分离法:最常用的方法是“鸟枪法”,又称“霰弹法”。用限制性内切酶(子弹)切割 DNA,再用“核酸探针”(用放射性同位素或其他标记物标记的 RNA 单链 )检测出目的基因,再用 PCR 仪 扩增 DNA,获得大量的目的基因。② 人工合成法:一种是反转录法。它是以目的基因的信使 RNA 为模板,借助反转录酶合成碱基互补的单链 DNA,然后在 DNA 聚合酶 的作用下合成双链 DNA。另一种方法是化学合成法。即依照某一蛋白质的氨基酸序列,通过密码子推导出其碱基序列,然后直接合成目的基因。(3)重组载体的构建。① 载体的特点:外源 DNA 的插入不影响载体在宿主细胞内的自我复制;有适宜的限制性内切酶酶切位点;具有某些标记基因;载体应对受体细胞无害。② 载体的种类。a.质粒:它是细菌中独立于细菌 DNA 之外的小型环状 DNA 分子。它含有一个至多个限制性内切酶切割位点,供外源基因插入其中,并带有特殊的遗传标记基因,是基因工程中最常用的载体。b.噬菌体或其他一些病毒。(4)重组载体的导入和筛选。① 转化:将带有目的基因的重组载体与相应的受体细胞放在一起培养,通过一定的方式诱导,它们会进入受体细胞,这一过程称为转化。② 转化的方法:基因枪法(被子植物)、花粉管通道法、显微注射法(动物)。③ 筛选:利用选择培养基把转化的细胞选择出来。(5)目的基因的表达和鉴定...