基因工程的基本内容

基因工程的基本内容

一. 本周教学内容：

二. 学习内容：
本周学习基因工程的操作过程，指导进行基因工程操作时需要的基本工具：限制酶、连接酶、运载体，了解他们的特点，及其在基因工程中的应用。理解基因工程操作的基本步骤，理解如何提取目的基因，怎样将目的基因导入受体细胞，怎样鉴定试验的成果等等。了解基因工程对现代社会的贡献及基因工程应用的发展。

三. 学习重点：
1. 基因工程的概念
2. 基因工程的操作工具
3. 运载体的基本条件
4. 基因工程的基本操作步骤
5. 基因工程的应用和发展

四. 学习难点：
1. 基因工程工具：限制酶、运载体
2. 运载体的基本要求
3. 基因工程的操作步骤
4. 如何检测基因操作
5. 基因工程应用的两面性

五. 学习过程：
（一）概念：基因工程——又叫基因拼接技术或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无性繁殖，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。
概念要点：
1. 在dna分子水平上进行设计操作的
2. 在生物体外实现的基因改造
3. 对受体细胞进行无性繁殖
4. 重组基因最终表达获得性状

（二）基因操作的工具
1. 抗虫棉的培育：将抗虫的基因从某种生物（如苏云金芽孢杆菌）中提取出来，“插入”到棉花的细胞中，与棉细胞中的dna结合起来，在棉中发挥作用。
2. 技术要点
首先：从苏云金芽孢杆菌的一个dna分子上辨别出所需要的基因，并且把它切割下来
其次：将切割下来的抗虫基因与棉的dna“缝合”起来
a. 基因的剪刀——限制性内切酶
全称： dna限制性内切酶（以下简称限制酶）。
来源：主要来自于微生物中（目前已经发现了200多种限制酶）
特点：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
例如：从大肠杆菌中发现的一种限制酶只能识别gaattc序列，并在g和a间切开。
补充知识：
1. 限制性内切酶可以水解侵入细菌的外源性dna分子，保护细菌自身
2. 每种限制性内切酶能识别dna中4—6个核苷酸的特殊序列
3. 细菌自身相同序列被修饰（甲基化）而不被水解
4. 限制酶能产生交错切口，形成粘性末端
b. 基因的针线——dna连接酶
黏性末端：被限制酶切开的dna两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，它们之间正好互补配对，这样的切口叫做黏性末端。
dna连接酶：两种来源不同的dna用同一种限制酶来切割，然后让两者的黏性末端通过互补的碱基黏合起来，dna连接酶在断口处把两条dna末端之间的缝隙“缝合”起来——形成共价键
 
c. 基因的运输工具——运载体
作用：要将一个外源基因，送入受体细胞。
条件：
① 能够在宿主细胞中复制并稳定地保存        进行复制、表达
② 具有多个限制酶切点                      以便与外源基因连接
③ 具有某些标记基因                        便于进行筛选