1.1基因工程概述學習目標1．簡述基因工程的誕生過程和發展歷程。2．理解并闡釋基因工程的實質，說出基因工程中基本工具的特點及作用。3．概述基因工程的基本原理和技術過程。四、基因工程的一般過程與技術1．基因工程的基本過程(1)獲取__________。(2)制備_______________。(3)轉化受體細胞。(4)篩選______________的受體細胞。(5)培養受體細胞并實現__________________等。目的基因重組DNA分子獲得目的基因目的基因功能表達2．基因工程技術的應用(1)培育出能________的轉基因玉米。(2)轉基因植物的推廣與應用已經帶來了巨大的__________和經濟效益。(3)轉基因__________也得到了迅速發展。

思考感悟2．耐貯存轉基因番茄在室溫條件下可貯藏40～55天，在培育過程中將用到哪些工具酶？【提示】限制性核酸內切酶和DNA連接酶?？瓜x害社會效益動物技術基因工程的基本過程基因工程也稱為DNA重組技術，是現代生物技術的主體技術?；蚬こ棠艽蚱品N屬界限，在基因水平上定向地改造生物的遺傳特性，從而更好地為人類服務。基因工程的具體過程包括以下四步：第一步：獲得目的基因。目的基因是基因工程設計中所需要的某些DNA分子片段，含有所需要的完整的遺傳信息。目前獲取目的基因的方法較多，主要有直接分離、人工合成等方法。直接分離基因：最常用的方法是“鳥槍法”，又叫“散彈射擊法”。鳥槍法的具體做法是：用限制酶將供體細胞中的DNA切成許多片段，將這些片段分別載入載體，然后通過載體分別轉入不同的受體細胞，讓供體細胞所提供的DNA(外源DNA)的所有片段分別在各個受體細胞中大量復制(在遺傳學中叫做擴增)，從中找出含有目的基因的細胞，再用一定的方法把帶有目的基因的DNA片段分離出來。如許多抗蟲、抗病毒的基因都可以用上述方法獲得。反轉錄法：先分離出目的基因轉錄出的mRNA，再在反轉錄酶的作用下，以RNA為模板合成所需要的目的基因。此外，也可以根據目的蛋白質的氨基酸序列，先人工合成出相應的RNA，再用反轉錄法得到目的基因。第二步：制備重組DNA分子。常用的載體有細菌質粒、噬菌體、動植物病毒等。具體做法是：先用同一種限制酶處理目的基因和載體，使兩者形成相同的黏性末端(或平口末端)，然后利用DNA連接酶將兩者連接成重組DNA分子。重組DNA分子的組成：目的基因＋啟動子＋終止子＋標記基因，如圖。(1)啟動子：一段有特殊結構的DNA片段，位于基因的首端。它是RNA聚合酶識別、結合的部位。(2)終止子：一段有特殊結構的DNA短片段，位于基因的尾端。作用是使轉錄過程停止。(3)標記基因：一般為抗生素抗性基因或熒光基因等，其作用是鑒別細胞中是否有目的基因(目的基因是否導入成功)。第三步：轉化受體細胞。載體一般都具有侵入細胞的特性，重組DNA分子可以借助這一特性順利進入受體細胞。有時也可以使用CaCl2等物質處理受體細胞，使得重組DNA分子更容易導入。第四步：篩選出獲得目的基因的受體細胞。可以根據受體細胞是否具有某些標記基因(充當載體的DNA分子所具有的某些特殊堿基序列)判斷目的基因是否成功導入。第五步：培養受體細胞并誘導目的基因的表達。

采用基因工程的方法培育抗蟲棉，下列導入目的基因的做法正確的是(

)①將毒素蛋白注射到棉受精卵中②將編碼毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中③將編碼毒素蛋白的DNA序列，與質粒重組，導入細菌，用該細菌感染棉的體細胞，再進行組織培養④將編碼毒素蛋白的DNA序列，與細菌質粒重組，注射到棉的子房并進入受精卵A．①②B．②③C．③④

D．①④例3【嘗試解答】__C__【解析】采用基因工程的方法培育抗蟲棉，首先要獲取目的基因，即抗蟲基因，然后將目的基因與載體結合，目前常用的載體有質粒等。結合后的質粒就是重組質粒，再將重組質粒導入受體細胞中。而現在的受體細胞就是子房內的受精卵，故C項是正確的。【規律方法】重組DNA分子導入受體細胞的分析比較受體細胞種類植物細胞動物細胞常用方法農桿菌轉化法顯微注射技術受體細胞特點體細胞受精卵轉化過程將重組DNA分子→農桿菌→導入植物細胞→整合到受體細胞的DNA分子并得到表達將重組DNA分子提純→取卵(受精卵)→顯微注射→受精卵發育→獲得具有新性狀的動物實例培育抗軟化番茄培育轉基因小鼠跟蹤訓練采用基因工程技術將人凝血因子基因導入山羊受精卵，培育出了轉基因羊。但是，人凝血因子只存在于該轉基因羊的乳汁中。以下有關敘述正確的是(

)A．人體細胞中凝血因子基因編碼區的堿基對數目等于凝血因子氨基酸數目的3倍B．可用顯微注射技術將含有人凝血因子的重組DNA分子導入羊的受精卵C．在該轉基因羊中，人凝血因子基因存在于乳腺細胞中，不存在于其他體細胞中D．人凝血因子基因開始轉錄后，DNA連接酶以DNA分子的一條鏈為模板合成mRNA解析：選B。在人體細胞中，凝血因子基因編碼區既有內含子，也有外顯子。內含子不能編碼氨基酸，所以凝血因子基因編碼區的堿基對數目要大于凝血因子氨基酸數目的3倍。多細胞生物體的個體發育起點為受精卵，受精