第二节基因工程1、基因工程概念及相关名词一、基因工程的定义1、基因工程又叫__________。它是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因__________出来，加以饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，__________生物的遗传性状。这是在DNA上进行的__________水平的设计施工。基因工程需要的基本工具有“__________”、“__________”、“__________。2、基因工程的优点是：可以按照人们的意愿直接________改变生物的性状，培育出新品种。基因工程的别名基因拼接技术或DNA重组技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平基本过程剪切→拼接→导入→表达结果定向地改造生物的遗传性状原理基因重组3．基因工程的最基本工具：基因剪刀：限制性核酸内切酶（一种限制酶只能识别并切割一种特定的DNA核苷酸序列，产生两个黏性末端）（1）存在：主要在微生物体内。（2）特性：一种限制酶只能识别（），并在（）切割DNA分子。（3）实例：EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。（4）切割结果：产生2个带有黏性末端的DNA片断。（5）作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNA切断，对自己的DNA无损害。基因针线：DNA连接酶——将由同一种限制酶切割后的黏性末端（碱基互补）的脱氧核糖和磷酸连接起来。DNA连接酶的作用是在DNA分子连接过程中，缝合脱氧核糖和磷酸之间的缺口，在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键。如果把DNA分子看成“梯子形”，DNA连接酶的作用是把梯子的扶手连接起来。基因的运载体——常用的有质粒、噬菌体、动植物病毒等。（质粒是存在于细菌及酵母菌等生物中，细胞染色体外能够自我复制的环状DNA分子）（1）作用：将外源基因送入__________。（2）种类：质粒、__________等。质粒：存在于许多__________以及酵母菌等生物中，是细胞染色体外能够__________的__________。（3）条件①能在宿主细胞稳定保存并大量复制②有多个限制酶切点，以便于外源基因相连。③有标记基因，便于筛选若受体细胞表现出运载体“标记基因”所控制的性状，说明目的基因已被导入受体细胞。不同DNA分子能够拼接在一起的原因：（1）都具有相同的物质组成，都具有规则的双螺旋结构。（2）都遵循碱基互补配对的原则过程：提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的表达与检测。成功的标志：获得转基因生物或产品。注意的几点：基因工程操作是体外操作吗？限制酶来源？（必修时不考，选修时必考）两种不同的DNA指什么？为什么切割这两种不同的DNA要用相同的限制没来切割？DNA连接酶的连接部位？为什么要用运载体？运载体有哪些？质粒为什么可以用来作为运载体如何检测目的基因转入成功？目的基因导入成功就一定能表达么？为什么？如何确定基因表达成功了？不同的DNA为什么可以连接在一起？①如何导入？借助病毒等生物的感染性将重组DNA导入受体细胞也可以破坏细胞膜的通透性导入②为什么要检测？重组DNA的导入成功率不怎么高，所以需要检测重组DNA是否成功导入了受体细胞，通过载体的标记基因存在与否检测是否成功导入。(或者检测受体细胞是否具有标记基因相对应的性状来检测)③为什么要鉴定？因为基因的表达需要一些复杂因素，所以就算导入成功，并不意味着目的基因一定会成功表达，所以通过鉴定目的基因的产物（比如胰岛素基因是否在大肠杆菌里面合成了胰岛素）或者基因控制的性状（例如：抗虫棉是否真的具有抗虫性状，从而确定目的基因的成功表达与否）4．基因工程的应用：（具体看教材P104—105）（1）作物育种：转基因抗虫棉（意义：减少农药的用量；大大降低生产成本；减少农药对环境的污染）耐贮存的番茄，耐盐碱的棉花，抗除草剂的玉米、油菜、大豆等（2）药物研制：胰岛素、干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子，以及预防乙肝、霍乱、伤寒、疟疾等疫苗5．转基因生物和转基因食品的安全性：一种观点：不安全，要严格控制；另一种观点：安全的，应该大范围推广
