一. 教學(xué)內容:
基因工程的基本內容
二. 學(xué)習內容:
本周學(xué)習基因工程的操作過(guò)程,指導進(jìn)行基因工程操作時(shí)需要的基本工具:限制酶、連接酶、運載體,了解他們的特點(diǎn),及其在基因工程中的應用。理解基因工程操作的基本步驟,理解如何提取目的基因,怎樣將目的基因導入受體細胞,怎樣鑒定試驗的成果等等。了解基因工程對現代社會(huì )的貢獻及基因工程應用的發(fā)展。
三. 學(xué)習重點(diǎn):
1. 基因工程的概念
2. 基因工程的操作工具
3. 運載體的基本條件
4. 基因工程的基本操作步驟
5. 基因工程的應用和發(fā)展
四. 學(xué)習難點(diǎn):
1. 基因工程工具:限制酶、運載體
2. 運載體的基本要求
3. 基因工程的操作步驟
4. 如何檢測基因操作
5. 基因工程應用的兩面性
五. 學(xué)習過(guò)程:
(一)概念:基因工程——又叫基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。
是指在生物體外,通過(guò)對DNA分子進(jìn)行人工“剪切”和“拼接”,對生物的基因進(jìn)行改造和重新組合,然后導入受體細胞內進(jìn)行無(wú)性繁殖,使重組基因在受體細胞內表達,產(chǎn)生出人類(lèi)所需要的基因產(chǎn)物。
概念要點(diǎn):
1. 在DNA分子水平上進(jìn)行設計操作的
2. 在生物體外實(shí)現的基因改造
3. 對受體細胞進(jìn)行無(wú)性繁殖
4. 重組基因最終表達獲得性狀
(二)基因操作的工具
1. 抗蟲(chóng)棉的培育:將抗蟲(chóng)的基因從某種生物(如蘇云金芽孢桿菌)中提取出來(lái),“插入”到棉花的細胞中,與棉細胞中的DNA結合起來(lái),在棉中發(fā)揮作用。
2. 技術(shù)要點(diǎn)
首先:從蘇云金芽孢桿菌的一個(gè)DNA分子上辨別出所需要的基因,并且把它切割下來(lái)
其次:將切割下來(lái)的抗蟲(chóng)基因與棉的DNA“縫合”起來(lái)
A. 基因的剪刀——限制性?xún)惹忻?div style="height:15px;">
全稱(chēng): DNA限制性?xún)惹忻福ㄒ韵潞?jiǎn)稱(chēng)限制酶)。
來(lái)源:主要來(lái)自于微生物中(目前已經(jīng)發(fā)現了200多種限制酶)
特點(diǎn):一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列,并在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子
例如:從大腸桿菌中發(fā)現的一種限制酶只能識別GAATTC序列,并在G和A間切開(kāi)。
補充知識:
1. 限制性?xún)惹忻缚梢运馇秩爰毦耐庠葱訢NA分子,保護細菌自身
2. 每種限制性?xún)惹忻改茏R別DNA中4—6個(gè)核苷酸的特殊序列
3. 細菌自身相同序列被修飾(甲基化)而不被水解
4. 限制酶能產(chǎn)生交錯切口,形成粘性末端
B. 基因的針線(xiàn)——DNA連接酶
黏性末端:被限制酶切開(kāi)的DNA兩條單鏈的切口,帶有幾個(gè)伸出的核苷酸,它們之間正好互補配對,這樣的切口叫做黏性末端。
DNA連接酶:兩種來(lái)源不同的DNA用同一種限制酶來(lái)切割,然后讓兩者的黏性末端通過(guò)互補的堿基黏合起來(lái),DNA連接酶在斷口處把兩條DNA末端之間的縫隙“縫合”起來(lái)——形成共價(jià)鍵
C. 基因的運輸工具——運載體
作用:要將一個(gè)外源基因,送入受體細胞。
條件:
① 能夠在宿主細胞中復制并穩定地保存 進(jìn)行復制、表達
② 具有多個(gè)限制酶切點(diǎn) 以便與外源基因連接
③ 具有某些標記基因 便于進(jìn)行篩選
常用運載體:質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒等。
質(zhì)粒:是基因工程最常用的運載體,最常用的質(zhì)粒是大腸桿菌的質(zhì)粒
存在于許多細菌以及酵母菌等生物中,是細胞染色體外能夠自主復制的很小的環(huán)狀DNA分子。
特點(diǎn):① 含有抗性基因:大腸桿菌質(zhì)粒中常含抗藥基因,如:抗四環(huán)素的標記基因
② 基因組很?。杭毦|(zhì)粒的大小只有普通細菌染色體DNA的百分之一
③ 質(zhì)粒能夠“友好”地“借居”在宿主細胞中。一般來(lái)說(shuō),質(zhì)粒的存在與否對宿主細胞生存沒(méi)有決定性的作用。
④ 質(zhì)粒的復制則只能在宿主細胞內完成。
來(lái)源:大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農桿菌等細菌中都有質(zhì)粒。(土壤農桿菌很容易感染植物細胞,使細胞生有瘤狀物。培育轉基因植物時(shí),常常用土壤農桿菌中的質(zhì)粒做運載體。)
六. 基因操作的基本步驟
(一)取目的基因
目的基因:是人們所需要的特定基因
蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲(chóng)基因
植物的抗?。共《?、抗細菌)基因
種子的貯藏蛋白的基因
人的胰島素基因、干擾素基因等
主要途徑:① 從供體細胞的DNA中直接分離基因 ② 人工合成基因。
1. 直接分離基因:最常用的方法是“鳥(niǎo)槍法”,又叫“散彈射擊法”。
具體操作:供體細胞中的DNA
切成許多片段
重組DNA
受體細胞(大量復制)
基因擴增
分離含有目的基因的細胞
把帶有目的基因的DNA片段分離出來(lái)
優(yōu)點(diǎn):操作簡(jiǎn)便
缺點(diǎn):
① 工作量大,具有一定的盲目性
② 真核細胞的基因含有不表達的DNA片段,不能直接用于基因的擴增和表達
主要應用:如許多抗蟲(chóng)、抗病毒的基因都可以用上述方法獲得。
2. 人工合成基因:
(1)逆轉錄法
以目的基因轉錄成的信使RNA為模板,反轉錄成互補的單鏈DNA,然后在酶的作用下合成雙鏈DNA,從而獲得所需要的基因。
目的基因mRNA
單鏈DNA
雙鏈DNA(目的基因序列)
(2)化學(xué)合成法
根據已知的蛋白質(zhì)的氨基酸序列,推測出相應的信使RNA序列,然后按照堿基互補配對原則,推測出它的結構基因的核苷酸序列,再通過(guò)化學(xué)方法,以單核苷酸為原料合成目的基因
蛋白質(zhì)氨基酸序列
mRNA序列
DNA序列
目的基因
優(yōu)點(diǎn):目的性強,比較容易獲得真核基因序列
缺點(diǎn):操作技術(shù)性強,不容易獲取,基因表達不容易控制
主要應用:如人的血紅蛋白基因、胰島素基因等就可以通過(guò)人工合成基因的方法獲得。
重要發(fā)展:DNA序列自動(dòng)測序儀對提取出來(lái)的基因進(jìn)行核苷酸序列分析,擴增DNA技術(shù)(也叫PCR技術(shù)),使目的基因在短時(shí)間內成百萬(wàn)倍地擴增。
A. 目的基因與運載體結合
B. 將目的基因導入受體細胞
常用受體細胞:大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農桿菌、酵母菌和動(dòng)植物細胞等。
主要手段:借鑒細菌或病毒侵染細胞的途徑。
質(zhì)粒
細菌
目的基因擴增
感受態(tài)細胞:能夠接受外源DNA的細胞
將細菌用氯化鈣處理,以增大細菌細胞壁的通透性,使含有目的基因的重組質(zhì)粒易進(jìn)入受體細胞。
C. 目的基因的檢測和表達
1. 轉基因結果:
① 在全部受體細胞中,真正能夠攝入重組DNA分子的受體細胞很少
② 重組DNA轉移成功的受體細胞不一定能夠表達
③ 必須通過(guò)一定的手段對受體細胞中是否導入了目的基因進(jìn)行檢測。
2. 檢測的方法
(1)抗性監測:
(2)性狀檢測:
受體細胞是否表現出特定的性狀,才能說(shuō)明目的基因完成了表達過(guò)程。
基因工程的成果與發(fā)展前景
一. 基因工程與醫藥衛生
A. 生產(chǎn)基因工程藥品
傳統藥品生產(chǎn):直接從生物體的組織、細胞或血液中提取的
原料有限,產(chǎn)品價(jià)格昂貴。如:豬胰島素,紫草素
工程菌生產(chǎn):通過(guò)發(fā)酵工程生產(chǎn)
高效率、高質(zhì)量、低成本的藥品。如胰島素、干擾素和乙肝疫苗等
胰島素:是治療糖尿病的特效藥。
胰島素生產(chǎn)
傳統方法
基因工程
來(lái)源
豬、牛胰腺提取
大腸桿菌工程菌分泌
產(chǎn)量
4—5克/100千克
100克/1000升培養液
比較
產(chǎn)量低、價(jià)格高、供不應求
產(chǎn)量高、工廠(chǎng)化生產(chǎn)、滿(mǎn)足患者需要
白細胞介素-2:是淋巴細胞產(chǎn)生的一種淋巴因子
本質(zhì):小分子蛋白質(zhì)(分布于血清中)
功能:能促進(jìn)淋巴細胞活化和增殖
應用:主要用于治療腫瘤和感染性疾病
生產(chǎn):白細胞介素-2在大腸桿菌中的高效表達,發(fā)酵工程生產(chǎn)
干擾素:是病毒侵入細胞后產(chǎn)生的一種糖蛋白
本質(zhì):可溶性糖蛋白(分布于血清和組織液)
來(lái)源:被病毒感染的組織細胞產(chǎn)生(非病毒基因表達產(chǎn)物)
功能:
① 它是一種抗病毒的特效藥,對細菌和真菌感染作用不大
② 幾乎能抵抗所有病毒引起的感染,如水痘、肝炎、狂犬病等病毒引起的感染,
③ 干擾素對治療乳腺癌、骨髓癌、淋巴癌等癌癥和某些白血病也有一定療效。
干擾素生產(chǎn)
傳統方法
基因工程方法
來(lái)源
從人血液中的白細胞內提取
大腸桿菌及酵母菌細胞內獲得
產(chǎn)量
1mg干擾素/300L血液
20~40mg干擾素/1kg細菌培養物
比較
基因工程方法生產(chǎn)產(chǎn)量高、效果穩定、成本低,適于工廠(chǎng)化生產(chǎn)
基因工程藥物:
蛋白質(zhì)產(chǎn)品:胰島素、干擾素外、白細胞介素、溶血栓劑、凝血因子、人造血液代用品等
疫苗產(chǎn)品:預防乙肝、狂犬病、百日咳、霍亂、傷寒、虐疾等疾病的各類(lèi)疫苗。
B. 用于基因診斷與基因治療
基因工程技術(shù)還可以直接用于基因的診斷和治療。
1. 基因診斷:用放射性同位素(如32P)、熒光分子等標記的DNA分子做探針,利用DNA分子雜交原理,鑒定被檢測標本上的遺傳信息,達到檢測疾病的目的。
基本原理:分子雜交
診斷病例:
① 病毒性疾?。豪肈NA探針可以迅速地檢出肝炎患者的肝炎病毒、腸道病毒、單純皰疹病毒等多種病毒。
② 診斷遺傳性疾?。河忙拢榈鞍椎腄NA探針檢測出鐮刀狀細胞貧血癥,苯丙氨酸羥化酶基因探針檢測出苯丙酮尿癥。
③ 腫瘤診斷中的應用:用白血病患者細胞中分離出的癌基因制備的DNA探針,可以用來(lái)檢測白血病。
2. 基因治療:把健康的外源基因導入有基因缺陷的細胞中,達到治療疾病的目的
病例試驗:
半乳糖血癥:常染色體單基因隱性遺傳病
病理:乳糖代謝異常
由于細胞內半乳糖苷轉移酶基因缺陷而缺少半乳糖苷轉移酶,因此當乳糖分解成半乳糖后,不能繼續轉化為葡萄糖,過(guò)多的半乳糖在體內積聚,會(huì )引起肝、腦等功能受損
治療:體外試驗水平
用帶有半乳糖苷轉移酶基因的噬菌體侵染患者的離體組織細胞,結果發(fā)現這些組織細胞能夠利用半乳糖了
結論:用基因替換的方法治療這種遺傳病是可能的
基因治療并非對致病基因進(jìn)行修復
該種治療方法并不能穩定遺傳
二. 基因工程與農牧業(yè)、食品工業(yè)
1. 主要應用:培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)或具有特殊用途的動(dòng)植物新品種。
(1)通過(guò)基因工程技術(shù)獲得高產(chǎn)、穩產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農作物。
如:用基因工程的方法可以改善糧食作物的蛋白質(zhì)含量。
實(shí)驗:將菜豆儲存蛋白的基因轉移到向日葵中,培育出了“向日葵豆”植株
前景:如果以此作為技術(shù)基礎,把大豆蛋白的基因轉移到水稻、小麥等糧食作物中,就可以提高這些作物的蛋白質(zhì)含量,改善它們的品質(zhì)。
(2)用基因工程的方法培育出具有各種抗逆性的作物新品種。
原理:抗性基因轉移到作物體內,將從根本上改變作物的特性。
如抗蟲(chóng)、抗病毒、抗除草劑、抗鹽堿、抗干旱、抗高溫等(自然界中細菌身上幾乎可以找到植物所需要的各種抗性)
例如:抗蟲(chóng)的煙草、番茄、馬鈴薯、玉米、大豆、油菜、棉等作物,抗黃瓜花葉病毒、苜?;ㄈ~病毒的作物,以及抗除草劑的植物等
(3)基因工程在畜牧養殖業(yè)上的應用:
病毒DNA
實(shí)驗前景:
① 特殊動(dòng)物:
將人生長(cháng)素基因和牛生長(cháng)素基因分別注射到小白鼠的受精卵,得到體型巨大的“超級小鼠”
② 乳房反應器
利用某些特定的外源基因在哺乳動(dòng)物體內的表達,從這些動(dòng)物的乳腺細胞中獲得人類(lèi)所需要的各類(lèi)物質(zhì),如激素、抗體及酶類(lèi)等。
③ 開(kāi)辟新的食物來(lái)源
可以用基因工程的方法從微生物中獲得人們所需要的糖類(lèi)、脂肪和維生素等產(chǎn)品。
三. 基因工程與環(huán)境保護
1. 用于環(huán)境監測——用DNA探針可以檢測飲用水中病毒的含量
方法:使用一個(gè)特定的DNA片段制成探針,與被檢測的病毒DNA雜交,從而把病毒檢測出來(lái)
特點(diǎn):快速、靈敏
(用傳統方法進(jìn)行檢測,一次需要耗費幾天或幾個(gè)星期的時(shí)間,精確度也不高。用DNA探針只需要花費一天的時(shí)間,并且能夠大幅度地提高檢測精度,據報道,1t水中有10個(gè)病毒也能檢測出來(lái)。)
2. 用于被污染環(huán)境的凈化——工程菌分解環(huán)境污染物
“超級細菌”: 把能分解三種烴類(lèi)的基因都轉移到能分解另一種烴類(lèi)的假單孢桿菌內,創(chuàng )造出了能同時(shí)分解四種烴類(lèi)的“超級細菌”
假單胞桿菌:異養需氧型
【模擬試題】
一. 判斷題
1. 重組DNA技術(shù)所用的工具酶是限制酶、連接酶和運載體。( )
2. 限制酶的切口一定是GAATTC堿基序列。( )
3. 一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列。( )
4. 目的基因是指重組DNA質(zhì)粒。( )
5. 只要檢測出受體細胞中含有目的基因,那么,目的基因一定能成功地進(jìn)行表達。( )
6. 基因治療主要是對有缺陷的細胞進(jìn)行修復。( )
7. 基因工程在農業(yè)上的應用主要是培育高產(chǎn)、穩產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗性的農作物。( )
8. 用基因工程方法培育的抗蟲(chóng)植物也能夠抗病毒。( )
9. 基因工程在畜牧業(yè)上應用的主要目的是培育體型巨大、品質(zhì)優(yōu)良的動(dòng)物。( )
10. 任何一種假單孢桿菌都能分解四種石油成分,因此,假單孢桿菌是“超級細菌”。 ( )
二. 選擇題
1. 1971年,科學(xué)家在體外做實(shí)驗,將帶有半乳糖苷轉移酶基因的噬菌體侵染半乳糖血癥患者(半乳糖苷轉移酶基因缺陷)的離體組織細胞,結果發(fā)現這些組織細胞能產(chǎn)生半乳糖苷轉移酶,恢復了將半乳糖轉化為葡萄糖的能力,從而能利用半乳糖能量。該材料說(shuō)明( )
A. 半乳糖血癥為顯性遺傳病,會(huì )導致體內半乳糖積聚,進(jìn)而導致肝傷害
B. 噬菌體自身攜帶有半乳糖苷轉移酶基因,能合成半乳糖苷酶
C. 實(shí)驗展示了基因治療的前景,表明能對缺陷基因進(jìn)行修復達到治療疾病的目的
D. 人類(lèi)已經(jīng)能定位并且分離出半乳糖轉移酶基因,可以通過(guò)基因探針進(jìn)行基因診斷
2. 關(guān)于基因工程的敘述正確的是( )
A. 限制酶只有在獲得目的基因時(shí)才用
B. 重組質(zhì)粒的形成是在細胞內完成
C. 質(zhì)粒都可以作為運載體
D. 蛋白質(zhì)結構分析可為目的基因的合成提供材料
3. 苯丙氨酸羥化酶基因探針可以用來(lái)檢測苯丙酮尿癥,其基本原理是( )
A. 利用苯丙氨酸羥化酶催化反應來(lái)檢測酮尿癥癥狀
B. 利用苯丙氨酸羥化酶基因測序確定是否患苯丙酮尿癥
C. 通過(guò)標記的DNA探針?lè )肿优c苯丙氨酸羥化酶基因分子雜交檢測確定
D. 通過(guò)標記的DNA探針?lè )肿优c苯丙氨酸羥化酶RNA分子雜交檢測確定
4. 關(guān)于運載體的描述中正確的是( )
A. 運載體的物質(zhì)本質(zhì)是蛋白質(zhì),能夠在不同的細胞間轉移基因
B. 運載體主要存在于細胞膜上,完成膜兩側的信息交流和物質(zhì)轉運功能
C. 運載體是核酸分子,能夠與基因重組完成攜帶轉移、遺傳信息的作用
D. 運載體可以是動(dòng)植物病毒,主要完成蛋白質(zhì)轉運功能
5. 基因工程操作是在哪個(gè)水平上完成的( )
A. 染色體水平 B. 細胞水平 C. 轉錄水平 D. DNA分子水平
三. 簡(jiǎn)答題
1. β-珠蛋白是動(dòng)物血紅蛋白的重要組成成分。當它的功能不正常時(shí),動(dòng)物有可能患某種疾病,如鐮刀型細胞貧血癥。假如讓你用基因工程的方法,使大腸桿菌生產(chǎn)出鼠的β-珠蛋白,想一想,應如何進(jìn)行設計?
2. 基因工程對人類(lèi)產(chǎn)生的影響都是有益的嗎?為什么?
3. 下圖是將人的生長(cháng)素基因導入到細菌M內制造“工程菌”示意圖,所用載體質(zhì)粒A,已知細菌M內不含質(zhì)粒A,也不含質(zhì)粒A上的基因,質(zhì)粒A導入細菌M后,其上的基因能得到表達。則:
(1)人工合成目的基因的途徑一般有那兩條?寫(xiě)出其過(guò)程。
(2)在分子遺傳學(xué)上C被稱(chēng)為_(kāi)____________,其特點(diǎn)是________________________。
如何根據通過(guò)A、B來(lái)構建C,請寫(xiě)出簡(jiǎn)要過(guò)程。
(3)通常用CaCl2處理M,完成導入過(guò)程,其原因是什么?導入過(guò)程的效率是很低的,只有少數的M才能稱(chēng)為工程菌,請問(wèn)如何選擇可用于工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)的工程菌菌株。
(4)工程菌成功表達的標志是什么?
4. 利用基因工程生產(chǎn)蛋白質(zhì)藥物,經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。第一階段,將人的基因轉入細菌細胞;第二階段,將人的基因轉入小鼠等動(dòng)物的細胞。前兩個(gè)階段都是進(jìn)行細胞培養,提取藥物。第三階段,將人的基因轉入活的動(dòng)物體,飼養這些動(dòng)物,從乳汁或尿液中提取藥物。
(1)將人的基因轉入異種生物的細胞或個(gè)體內,能夠產(chǎn)生藥物蛋白的原理是基因能控制 。
(2)人的基因能和異種生物的基因拼接在一起,是因為它們的分子都具有雙螺旋結構,都是由四種 構成,基因中堿基配對的規律都是 。
(3)人的基因在異種生物細胞中表達成蛋白質(zhì)時(shí),需要經(jīng)過(guò) 和翻譯兩個(gè)步驟。在翻譯中需要的模板是 ,原料是氨基酸,直接能源是ATP,搬運工兼裝配工是 ,將氨基酸的肽鍵連接成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所是 ,“翻譯”可理解為將由
個(gè)“字母”組成的核酸“語(yǔ)言”翻譯成由 個(gè)“字母”組成的蛋白質(zhì)“語(yǔ)言”,從整體來(lái)看 在翻譯中充任著(zhù)“譯員”。
(4)利用轉基因牛、羊乳汁提取藥物工藝簡(jiǎn)單,甚至可直接飲用治病。如果將藥物蛋白基因移到動(dòng)物如牛、羊的膀胱上皮細胞中,利用轉基因牛羊尿液提取藥物比乳汁提取藥物的更大優(yōu)越性在于:處于 動(dòng)物都可生產(chǎn)藥物。
5. 科學(xué)家通過(guò)基因工程培育抗蟲(chóng)棉時(shí),需要從蘇云金芽孢桿菌中提取出抗蟲(chóng)基因,“放入”棉花的細胞中與棉花的DNA結合起來(lái)并發(fā)揮作用,請回答下列有關(guān)問(wèn)題:
(1)從蘇云金芽孢桿菌中切割抗蟲(chóng)基因所用的工具是 ,此工具主要存在于 中,其特點(diǎn)是 。
(2)蘇云金芽孢稈菌一個(gè)DNA分子上有許多基因,獲得抗蟲(chóng)基因常采用的方法是“鳥(niǎo)槍法”。具體做法是:用 酶將蘇云金芽孢桿菌的 切成許多片段,然后將這些片段 ,再通過(guò) 轉入不同的受體細胞,讓它們在各個(gè)受體細胞中大量 ,從中找出含有目的基因的細胞,再用一定的方法把 分離出來(lái)。
(3)進(jìn)行基因操作一般要經(jīng)過(guò)的四個(gè)步驟是 、 、
、 。
【試題答案】
1. × 運載體不是酶,是DNA分子
2. × 不同的限制酶有不同的識別位點(diǎn),切割位點(diǎn)也各不相同
3. √
4. × 目的基因是自然界中存在的各種基因,為人類(lèi)所要利用的基因
5. × 目的基因轉移成功不一定能夠表達,表達是一個(gè)受調控的復雜過(guò)程
6. × 基因治療是一種補償性治療,對原來(lái)的基因沒(méi)有做修復處理
7. √
8. × 不同的目的基因功能不同,抗蟲(chóng)基因和抗病毒基因不是同一基因
9. × 轉基因動(dòng)物主要是培育能產(chǎn)生特定蛋白質(zhì)的動(dòng)物
10. × 一般假單孢菌子只能分解一種烴
二. 選擇題:
1. D 2. D 3. C 4. C 5. D
三. 簡(jiǎn)答題:
1. 提取目的基因、目的基因與運載體結合、目的基因導入受體細胞、對目的基因檢測
2. 基因工程的應用不一定都是好的:
(1)安全性問(wèn)題:對人體是否真正安全
(2)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題:轉基因生物會(huì )不會(huì )導致生態(tài)平衡被破壞
(3)大眾能否接受:混淆了傳統意義上的界限,如動(dòng)物蛋白和植物蛋白等
(4)社會(huì )倫理道德問(wèn)題:克隆生物(人)的認可問(wèn)題
3.(1)① 逆轉錄法:利用提取的目的基因的mRNA逆轉錄出單鏈DNA,然后合成雙鏈DNA分子,獲得目的基因;② 人工化學(xué)合成法:通過(guò)分析蛋白質(zhì)的氨基酸序列,根據遺傳密碼子,推導出mRNA的堿基序列,根據堿基互補配對原則,推導出目的基因的堿基序列,通過(guò)化學(xué)方法合成。
(2)重組DNA分子(重組質(zhì)粒);質(zhì)粒上含有目的基因;用同一種限制性?xún)惹忻阜謩e切割A、B,使A、B具有同一種粘性末端,將A、B以適當比例混合,利用DNA連接酶使形成重組質(zhì)粒C
(3)CaCl2處理使細胞壁的通透性變大,外源DNA更容易進(jìn)入細菌。
利用添加青霉素的選擇培養基培養轉到細菌,如果長(cháng)出菌落,表明該菌落細菌具有青霉素抗性,為轉導成功菌株,攜帶人生長(cháng)素基因,可作為工業(yè)生產(chǎn)用的工程菌。
(4)能夠分泌人生長(cháng)素
4.
(1)蛋白質(zhì)的合成
(2)脫氧核苷酸;A對T、G對C
(3)轉錄;mRNA;tRNA;核糖體;多個(gè);3個(gè);tRNA
(4)不同發(fā)育時(shí)期的
5.
(1)限制性?xún)惹忻?;微生物;只能識別一種特定的核苷酸序列,并且能在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子
(2)限制性?xún)惹?;DNA分子;分別載入運載體;運載體;復制;目的基因
(3)提取目的基因;目的基因與運載體結合;將目的基因導入受體細胞;目的基因的檢測與表達