基因工程原理
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再见
一、基因工程概念
基因工程：又叫基因拼接技术或DNA重 组技术。就是按照人们的意愿，把一种生物的 某种基因提取出来，加以修饰和改造，然后放 到另一种生物的细胞里，定向的改造生物的遗 传性状。
如何把一种生物的基因提取出来？如何加 以修饰和改造？如何放到另一种生物的细胞里？
各个小组学案展示
一、基因工程的概念：
DNA分子结构模式图
例：大肠杆菌的一种限制酶(EcoRⅠ)能识别特定的核
苷酸序列是GAATTC，并在特定的G和A之间切开。
切割的结果呢？
EcoRⅠ
黏性末端
2、基因的“针线” ——DNA连接酶
①看模型,思考DNA连接酶的作用： 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。 ②DNA连接酶的作用过程：
• 以质粒为例：
质粒应该具 有什么特点
呢?
三：基因工程操作的基本步骤
必须用同种限制酶 切割不同分子
合作建模:构建重组DNA分子
组内交流，登台展示
四、归纳总结，从四个方面进行归纳
一个原理： 基因重组
基 两类细胞： 1.供体细胞 目的基因 2.受体细胞 表达 因 工 三种工具： 1.限制酶 2.DNA连接酶 3.运载体 程
又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通 俗的说，就是按照人们的意愿，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。
操作对象 操作水平 操作原理 操作环境 基本过程
结果
基因/DNA 分子水平
基因重组
生物体外 剪切→拼接→导入→表达 产生人类需要的基因产物
Ａ． ③②④① Ｃ． ④①②③
Ｂ． ②④①③ Ｄ． ③④①②
3：下图为DNA分子的某一片段，其中①②③分
别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次 是( )。
A．DNA连接酶、限制酶、解旋酶 B．限制酶、解旋酶、DNA连接酶 C．限制酶、DNA连接酶、解旋酶解 D．解旋酶、限制酶、DNA连接酶
欢迎各位领导、老师批评指正。 谢谢大家。
③DNA连接酶把骨架上的缺口连接起来, 生成磷酸二酯键
（外侧骨架：脱氧核糖和磷酸交替连接而构成的DNA分子的骨架 ）
注意1:对于不同的DNA片段，必须先用相同的限制酶切割，接着 才能用DNA连接酶连接起来。
2:限制酶与DNA连接酶作用的部位都在骨架上(磷酸二酯键)。
DNA连接酶与DNA聚合酶的比较
免 疫 细 胞 在 攻 击 肿 瘤 细 胞
能产 生人 胰岛 素的 大肠 杆菌
抗虫棉
课本P102 这不是普通的大肠杆
菌，它嫁接了人胰岛素基因,经过 转录翻译,能大量合成人胰岛素。
1:你知道为什么能把人的基因“嫁接”到细菌上吗？ 2:你能推测出，这种基因的“嫁接”是怎么实现的？ 3:这种“嫁接”对品种的改良有什么意义？
第2节
基因工程及 其应用（一）
●知Βιβλιοθήκη Baidu与技能
简述基因工程的基本原理，了解基因工程所用到的工具和 基因工程的大致过程 ●过程与方法 1、通过制作模型并应用到学习中，培养学生丰富的想象 力和创造力。 2、通过具体的实例，表述基因工程的基本操作步骤，培 养学生获取新知识的能力、分析问题和解决问题的能力。 ●情感态度价值观 1、通过学习，树立追求科学知识，造福社会的上进心 2、培养严谨的科学态度，树立合作学习意识，体验合作 学习的乐趣。
四个步骤：
1.提取目的基因 2.目的基因与运载体结合 3.将目的基因导入受体细胞 4.目的基因的检测和表达
五、课堂练习
⒈要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶
是( )
①限制酶 ②DNA连接酶 ③解旋酶 ④还原酶
Ａ．①② Ｂ．③④ Ｃ．①④ Ｄ．②③
2.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要求 ④提取目的基因
二、基因操作的基本工具
1、 基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)
①限制酶的两个特定是什么? 限制酶能识别特定核苷酸序列,在特定的切点切开DNA分子,体 现了酶的什么特征?
②限制酶如何切开DNA分子？
（外侧骨架：脱氧核糖和磷酸交替连接而构成
的DNA分子的骨架 ）
红圈内是磷酸二酯键
限制酶能把磷酸二酯键切开 产生两个相同的黏性末端。
相 作用实质 同 点 化学本质
DNA连接酶
DNA聚合酶
都能催化形成磷酸二酯键
都是蛋白质
模板
不需要
需要
作用对象 在两个DNA片 只能将单个核苷酸
不
段之间形成磷
连接到已有的DNA 片段上，形成磷酸
同
酸二酯键
二酯键
点 作用结果 形成完整的重 形成DNA的一条
组DNA分子
链
用途
基因工程
DNA复制
3.基因的运输工具——运载体
一、基因工程概念
基因工程：又叫基因拼接技术或DNA重 组技术。就是按照人们的意愿，把一种生物的 某种基因提取出来，加以修饰和改造，然后放 到另一种生物的细胞里，定向的改造生物的遗 传性状。
如何把一种生物的基因提取出来？如何加 以修饰和改造？如何放到另一种生物的细胞里？
各个小组学案展示
一、基因工程的概念：
DNA分子结构模式图
例：大肠杆菌的一种限制酶(EcoRⅠ)能识别特定的核
苷酸序列是GAATTC，并在特定的G和A之间切开。
切割的结果呢？
EcoRⅠ
黏性末端
2、基因的“针线” ——DNA连接酶
①看模型,思考DNA连接酶的作用： 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。 ②DNA连接酶的作用过程：
• 以质粒为例：
质粒应该具 有什么特点
呢?
三：基因工程操作的基本步骤
必须用同种限制酶 切割不同分子
合作建模:构建重组DNA分子
组内交流，登台展示
四、归纳总结，从四个方面进行归纳
一个原理： 基因重组
基 两类细胞： 1.供体细胞 目的基因 2.受体细胞 表达 因 工 三种工具： 1.限制酶 2.DNA连接酶 3.运载体 程
又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通 俗的说，就是按照人们的意愿，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。
操作对象 操作水平 操作原理 操作环境 基本过程
结果
基因/DNA 分子水平
基因重组
生物体外 剪切→拼接→导入→表达 产生人类需要的基因产物
Ａ． ③②④① Ｃ． ④①②③
Ｂ． ②④①③ Ｄ． ③④①②
3：下图为DNA分子的某一片段，其中①②③分
别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次 是( )。
A．DNA连接酶、限制酶、解旋酶 B．限制酶、解旋酶、DNA连接酶 C．限制酶、DNA连接酶、解旋酶解 D．解旋酶、限制酶、DNA连接酶
欢迎各位领导、老师批评指正。 谢谢大家。
③DNA连接酶把骨架上的缺口连接起来, 生成磷酸二酯键
（外侧骨架：脱氧核糖和磷酸交替连接而构成的DNA分子的骨架 ）
注意1:对于不同的DNA片段，必须先用相同的限制酶切割，接着 才能用DNA连接酶连接起来。
2:限制酶与DNA连接酶作用的部位都在骨架上(磷酸二酯键)。
DNA连接酶与DNA聚合酶的比较
免 疫 细 胞 在 攻 击 肿 瘤 细 胞
能产 生人 胰岛 素的 大肠 杆菌
抗虫棉
课本P102 这不是普通的大肠杆
菌，它嫁接了人胰岛素基因,经过 转录翻译,能大量合成人胰岛素。
1:你知道为什么能把人的基因“嫁接”到细菌上吗？ 2:你能推测出，这种基因的“嫁接”是怎么实现的？ 3:这种“嫁接”对品种的改良有什么意义？
第2节
基因工程及 其应用（一）
●知Βιβλιοθήκη Baidu与技能
简述基因工程的基本原理，了解基因工程所用到的工具和 基因工程的大致过程 ●过程与方法 1、通过制作模型并应用到学习中，培养学生丰富的想象 力和创造力。 2、通过具体的实例，表述基因工程的基本操作步骤，培 养学生获取新知识的能力、分析问题和解决问题的能力。 ●情感态度价值观 1、通过学习，树立追求科学知识，造福社会的上进心 2、培养严谨的科学态度，树立合作学习意识，体验合作 学习的乐趣。
四个步骤：
1.提取目的基因 2.目的基因与运载体结合 3.将目的基因导入受体细胞 4.目的基因的检测和表达
五、课堂练习
⒈要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶
是( )
①限制酶 ②DNA连接酶 ③解旋酶 ④还原酶
Ａ．①② Ｂ．③④ Ｃ．①④ Ｄ．②③
2.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要求 ④提取目的基因
二、基因操作的基本工具
1、 基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)
①限制酶的两个特定是什么? 限制酶能识别特定核苷酸序列,在特定的切点切开DNA分子,体 现了酶的什么特征?
②限制酶如何切开DNA分子？
（外侧骨架：脱氧核糖和磷酸交替连接而构成
的DNA分子的骨架 ）
红圈内是磷酸二酯键
限制酶能把磷酸二酯键切开 产生两个相同的黏性末端。
相 作用实质 同 点 化学本质
DNA连接酶
DNA聚合酶
都能催化形成磷酸二酯键
都是蛋白质
模板
不需要
需要
作用对象 在两个DNA片 只能将单个核苷酸
不
段之间形成磷
连接到已有的DNA 片段上，形成磷酸
同
酸二酯键
二酯键
点 作用结果 形成完整的重 形成DNA的一条
组DNA分子
链
用途
基因工程
DNA复制
3.基因的运输工具——运载体