第2节基因工程及其应用1.简述基因工程的基本原理。2.举例说出基因工程在农业、医药领域的应用。3.关注转基因生物和转基因食品的安全性。转基因西红柿转基因驱蚊草转基因超级小鼠转基因猪2.原理：3.操作水平：基因重组DNA分子水平1.概念：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，又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。一、基因工程的原理4.优点：①克服了远缘杂交不亲和的障碍；②周期短；③目的性强。（3）作用结果：得到具有平末端或黏性末端的DNA片段。（2）特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。（1）存在场所：主要是存在于微生物细胞中。二、基因工程的操作工具1.基因的“剪刀”──限制性核酸内切酶例如，大肠杆菌中的一种叫做EcoRI的限制酶，能够专一识别GAATTC的序列，并在特定的切点上切割DNA分子。2.基因的“针线”──DNA连接酶连接酶的作用是：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。（1）作用：将外源基因导入受体细胞。（2）常用种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。。3.基因的运输工具——运载体（3）运载体必须具备的三个条件：①在宿主细胞中能保存下来并能大量复制。②有多个限制酶切点，以便与外源基因连接。③具有标记基因，以便进行筛选。最常用的运载体——质粒分布：存在于许多细菌以及酵母菌等生物的细胞中。最常用的质粒是大肠杆菌的质粒。本质：细胞染色体(或拟核)外能自主复制的小型环状DNA分子。三、基因工程的步骤1.基因工程与作物育种四、基因工程的应用转基因抗虫棉与普通棉对照抗除草剂的玉米、大豆2.基因工程与药物研制方法特点胰岛素传统方法直接从生物体的组织、细胞或血液中提取产量低、价格昂贵4g～5g/100kg胰腺基因工程“工程菌”发酵工业化生产高质量低成本100g/2000L大肠杆菌培养液生产基因工程药品（如：胰岛素）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。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。⒈要使目的基因与对应的运载体重组，所需的两种酶是()①限制酶②连接酶③解旋酶④还原酶Ａ.①②Ｂ.③④Ｃ.①④Ｄ.②③2.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的要求④提取目的基因A.③②④①B.②④①③C.④①②③D.③④①②AC3．下列属于运载体所必须具有的条件是（）①具有某些标志基因②具有环状的DNA分子③能够在宿主细胞中复制④具有多个限制性内切酶A．①②B．③④C．①③D．②④C4．人们常选用的细菌质粒分子往往带有一个抗生素抗性基因，该抗性基因的主要作用是（）A．提高受体细胞在自然环境中的耐药性B．增加质粒分子的分子量C．有利于对目的基因是否导入受体细胞进行检测D．便于与外源基因连接C5.1993年，我国科学工作者培育成功抗棉铃虫的转基因抗虫棉，其抗虫基因来源于（）A.普通棉花的基因突变B.棉铃虫变异形成的致死基因C.寄生在棉铃虫体内的线虫D.苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因D6.科学家将使啤酒产生丰富泡沫的LTP1基因植入啤酒酵母菌中，使其产生LTP1蛋白，酿出泡沫丰富的啤酒，具体的操作过程如图所示。(注：限制性核酸内切酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制性核酸内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—)(1)图中所示的基因工程操作过程的A和C分别是_______、_______。(2)由图中可以看出所用的运载体B是_______。(3)请画出LTP1基因被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。(4)请画出B被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。(5)分析LTP1基因和B所形成的黏性末端能否黏合？_____。假设能的话，还必须需要的一种工具酶是_______。【解析】(1)图中A过程，是提取目的基因，C过程是将目的基因与运载体的结合体导入到受体细胞中...
