课时2基因工程简介•一、基因工程的概念•概念：基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。是指在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物，可实现对生物性状的改造。转录和翻译定向•二、基因操作的工具•1．基因的“剪刀”——限制性内切酶：主要存在于微生物中。•(1)作用：识别特定的，并能在特定的切点上切割DNA分子。•(2)特点：具有特异性。•2．基因的“针线”——DNA连接酶•作用：是将两个连接起来。脱氧核苷酸序列不同来源的DNA分子的黏性末端•3．基因的运载工具——运载体•(1)条件•①能够在宿主细胞中地保存。•②具有多个切点，以便与外源基因连接。•③具有某些，便于进行筛选。•(2)作用•①作为运载工具将转移到宿主细胞中。•②利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。•(3)常用的运载体：、噬菌体和动植物病毒等。复制并稳定限制酶标记基因目的基因质粒•1．基因工程的原理是什么？•2．DNA连接酶与DNA聚合酶各有什么作用？•三、基因操作的基本步骤•1．提取目的基因•(1)直接分离法：最常用的方法是。鸟枪法•2．目的基因与运载体结合：对质粒和目的基因必须用限制酶切割，使其产生相同的再加入•形成。•3．将目的基因导入受体细胞•途径：借鉴侵染细胞途径。•常用受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、动植物细胞等。•4．目的基因的表达和检测•检测方法：常用是否具有来判断是否获得了目的基因。•表达：受体细胞，才能说明目的基因完成了表达。同一种黏性末端DNA连接酶细菌、或病毒某种抗性表现目的基因控制的性状重组DNA分子•3．为什么经常选用细菌作为受体细胞？•思考探讨提示：•1．基因重组。•2．DNA连接酶是把DNA片段形成磷酸二酯键连接起来，DNA聚合酶是把单个的脱氧核苷酸形成磷酸二酯键连接成DNA片段。•3．细菌繁殖快。•一、基因工程的概念及操作工具•1．基因工程的概念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→表达结果产生人类需要的基因产物特点定向改变生物遗传性状变异类型基因重组•2．基因操作的“工具”操作工具作用其他基因的“剪刀”——限制性内切酶(简称限制酶)识别和切割特定的核苷酸序列，用于切割DNA分子获得目的基因或切割运载体获得相同的黏性末端，以便形成重组DNA分子主要存在于微生物中，具有专一性基因的“针线”——DNA连接酶连接互补的黏性末端，即将目的基因与运载体“缝合”起来形成重组DNA分子连接磷酸和脱氧核糖间的化学键(建立3′，5′－磷酸二酯键)基因的“运输工具”——运载体将目的基因导入受体细胞中，作为把“目的基因”送入“受体细胞”的桥梁或载体质粒、动植物病毒、噬菌体等•二、基因工程的操作步骤•第一步：提取(获得)目的基因；过程优点缺点适用范围直接分离法(鸟枪法)供体细胞中的DNADNA片段不同受体细胞―→DNA片段扩增含目的基因细胞―→目的基因操作简便工作量大，有盲目性，目的基因含有不表达的内含子原核基因人工合成基因反转录法mRNA单链DNA双链DNA专一性强，目的基因中不含内含子操作过程麻烦，mRNA生存时间短，技术要求高真核基因据已知的氨基酸序列合成据推测出的核苷酸序列，通过化学方法合成专一性最强目的基，因不含内含子，可合成自然界不存在的基因目前，复杂的尚不知核苷酸序列的基因不能合成•第二步：目的基因与运载体DNA结合形成重组DNA分子；•第三步：将含目的基因的运载体导入受体细胞；•第四步：目的基因在受体细胞中的检测和表达。•(2009年浙江理综)下列关于基因工程的叙述，错误的是()•A．目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物•B．限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶•C．人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性•D．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞•和促进目的基因的表达•【解析】目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物；基因工程中常用的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶；...
