高一生物基因工程及其應用(1).ppt

第2節(jié) 基因工程及其應用,信息技術(shù)環(huán)境下高中生物教學學生自主學習能力的培養(yǎng)研究課 執(zhí)教 戴婷,思考題：在以上把人的胰島素基因“嫁接”到大腸桿菌上的過程中，關(guān)鍵步驟或難點是什么？,關(guān)鍵步驟一：胰島素基因怎樣從人的細胞內(nèi)提??？ 關(guān)鍵步驟二：胰島素基因由誰負責“運輸”？ 關(guān)鍵步驟三：胰島素基因怎樣進入到大腸桿菌細胞內(nèi)？,在關(guān)鍵步驟的完成過程中都要用哪些基因操作工具 ？,關(guān)鍵步驟一的工具：基因的剪刀限制性內(nèi)切酶。 關(guān)鍵步驟二的工具：基因的針線DNA連接酶。 關(guān)鍵步驟三的工具：基因的運輸工具運載體。,一、基因工程的基本工具,（1）基因的“剪刀”：限制性核酸內(nèi)切酶,一、基因工程的基本工具,（1）基因的“剪刀”：限制性核酸內(nèi)切酶,限制酶,一、基因工程的基本工具,（1）基因的“剪刀”：限制性核酸內(nèi)切酶,限制酶,一、基因工程的基本工具,（1）基因的“剪刀”：限制性核酸內(nèi)切酶,限制酶,一、基因工程的基本工具,（1）基因的“剪刀”：限制性核酸內(nèi)切酶,限制酶,一、基因工程的基本工具,（1）基因的“剪刀”：限制性核酸內(nèi)切酶,一、基因工程的基本工具,（1）基因的“剪刀”：限制性核酸內(nèi)切酶,作用特點： 結(jié)果： 舉例：,特異性，即識別特定核苷酸序列，切割特定切點。 產(chǎn)生黏性未端（堿基互補配對）。 大腸桿菌的一種ECORI限制酶識別GAATTC序列，并在G和A之間切開）。,一、基因工程的基本工具,（1）基因的“剪刀”：限制性核酸內(nèi)切酶,(2)基因的針線：DNA連接酶,一、基因工程的基本工具,(2)基因的針線：DNA連接酶,一、基因工程的基本工具,(2)基因的針線：DNA連接酶,一、基因工程的基本工具,(2)基因的針線：DNA連接酶,一、基因工程的基本工具,(2)基因的針線：DNA連接酶,DNA連接酶,一、基因工程的基本工具,(2)基因的針線：DNA連接酶,DNA連接酶,一、基因工程的基本工具,(2)基因的針線：DNA連接酶,重組DNA分子,思考：如何將重組DNA分子送入受體細胞呢？,一、基因工程的基本工具,我國生產(chǎn)的部分基因 工程疫苗和藥物,1、基因工程與藥物研制,許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取的。受材料來源限制產(chǎn)量有限，其價格往往十分昂貴。,微生物生長迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。若將生物合成相應藥物成分的基因?qū)胛⑸锛毎麅?nèi)，讓它們產(chǎn)生相應的藥物，不但能解決產(chǎn)量問題，還能大大降低生產(chǎn)成本。,二、基因工程的應用,胰島素從豬、牛等動物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價格之高可想而知。,將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素！使其價格降低了30%-50%!,從人血中提取干擾素，300L血才提取1mg！,通過基因工程的方式創(chuàng)造了能合成人干擾素的大腸桿菌，每1Kg的培養(yǎng)液可提取204mg干擾素,人造血液及其生產(chǎn),轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒,2、基因工程與作物育種,為了提高大豆的單位產(chǎn)量和大豆耐蟲害、抗倒伏、抗低溫、抗干旱等能力，科學家將一種高含油料作物的某種基因，通過外體切割和重新組合的方法，引入大豆細胞中來，經(jīng)過幾代的培育和篩選，得到一種全新的大豆品種，將普通大豆的含油量可以提高20%以上，以這種大豆為原料加工而成的大