基因工程及其應(yīng)用課件2

基因工程及其應(yīng)用課件演示文稿當(dāng)前第1頁\共有31頁\編于星期三\2點優(yōu)選基因工程及其應(yīng)用課件當(dāng)前第2頁\共有31頁\編于星期三\2點基因“嫁接”當(dāng)前第3頁\共有31頁\編于星期三\2點基因工程及其應(yīng)用第2節(jié)當(dāng)前第4頁\共有31頁\編于星期三\2點基因工程：即

。通俗的說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，

地改造生物的

。原理：操作水平：結(jié)果：一、基因工程基因重組DNA分子水平定向地改造生物的遺傳性狀，獲得人類所需要的品種?；蚱唇蛹夹g(shù)或DNA重組技術(shù)定向遺傳性狀當(dāng)前第5頁\共有31頁\編于星期三\2點二、基因操作的工具當(dāng)前第6頁\共有31頁\編于星期三\2點1、基因工程的限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)主要存在于微生物一種限切酶只能識別一種特定的核苷酸序列,并在特定切點切割DNA分子已發(fā)現(xiàn)的有200多種種類:來源:特點:“”作用于：磷酸二酯鍵當(dāng)前第7頁\共有31頁\編于星期三\2點CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAGEcoRI剪切目的基因CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG

目的基因黏性末端當(dāng)前第8頁\共有31頁\編于星期三\2點

被同一種限制酶切斷的幾個DNA是否具有相同的黏性末端？思考:形成的黏性末端不同不同的限制酶呢？具有當(dāng)前第9頁\共有31頁\編于星期三\2點2、基因工程的DNA連接酶“

”

作用：將互補(bǔ)配對的兩個粘性末端連接起來，使之成為一個完整的DNA分子當(dāng)前第10頁\共有31頁\編于星期三\2點使用DNA連接酶制作重組DNA分子甲片段CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATT乙片段GGCATCTTAAAATTCCGTAG

GGCATCTTAAAATTCCGTAGDNA連接酶的作用位點是：相鄰的兩個脫氧核苷酸的切口。即生成：磷酸二酯鍵。當(dāng)前第11頁\共有31頁\編于星期三\2點3、基因的運載體（3）條件①能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存②具有多個限制酶切點，以便與外源基因連接③具有標(biāo)記基因，便于進(jìn)行篩選（2）常用的運載體：質(zhì)粒、噬菌體和動、植物病毒等（1）概念當(dāng)前第12頁\共有31頁\編于星期三\2點

標(biāo)記基因，便于進(jìn)行檢測。質(zhì)粒存在于許多細(xì)菌和酵母菌等生物中,是能夠自主復(fù)制的很小的環(huán)狀DNA分子。

當(dāng)前第13頁\共有31頁\編于星期三\2點從細(xì)胞中分離出DNA從大腸桿菌中提取質(zhì)粒限制酶提取目的基因限制酶目的基因與運載體結(jié)合DNA連接酶目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的表達(dá)與檢測三、基因工程操作的基本步驟當(dāng)前第14頁\共有31頁\編于星期三\2點當(dāng)前第15頁\共有31頁\編于星期三\2點抗蟲棉抗CMV甜椒抗蟲原理？抗蟲結(jié)果？四、基因工程的應(yīng)用1、基因工程與作物育種當(dāng)前第16頁\共有31頁\編于星期三\2點抗蟲轉(zhuǎn)基因植物當(dāng)前第17頁\共有31頁\編于星期三\2點生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國)乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)當(dāng)前第18頁\共有31頁\編于星期三\2點轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄當(dāng)前第19頁\共有31頁\編于星期三\2點2、基因工程與藥物研制我國生產(chǎn)的部分基因

工程疫苗和藥物

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(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞內(nèi)，讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物，不但能解決產(chǎn)量問題，還能大大降低生產(chǎn)成本。當(dāng)前第20頁\共有31頁\編于星期三\2點

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%!當(dāng)前第21頁\共有31頁\編于星期三\2點

臨床常見的生長激素，干擾素和乙肝疫苗等藥物都可以用基因工程來大規(guī)模生產(chǎn)1987年開始上市的干擾素生產(chǎn)胰島素歷史？當(dāng)前第22頁\共有31頁\編于星期三\2點

基因工程做成的“超級細(xì)菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。

通常一種假單孢桿菌只能分解石油中的一種烴類．用基因工程培育成功的“超級細(xì)菌”卻能分解石油中的多種烴類化合物。

科學(xué)家還培育出能吞食轉(zhuǎn)化汞、鎘等重金屬，分解DDT等毒害物質(zhì)的細(xì)菌。3、環(huán)境污染治理當(dāng)前第23頁\共有31頁\編于星期三\2點

利用基因工程培育的“指示生物”能十分靈敏地反映環(huán)境污染的情況，卻不易因環(huán)境污染而大量死亡，甚至還可以吸收和轉(zhuǎn)化污染物。當(dāng)前第24頁\共有31頁\編于星期三\2點

轉(zhuǎn)基因食品

安全嗎?!當(dāng)前第25頁\共有31頁\編于星期三\2點轉(zhuǎn)基因植物的安全性爭論支持派認(rèn)為：如果轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)生物技術(shù)得不到社會支持，這一研究將被扼殺，并且強(qiáng)調(diào)，迄今為止并沒有發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因食品危害人體健康和環(huán)境的確切證據(jù)。當(dāng)前第26頁\共有31頁\編于星期三\2點美國人食用轉(zhuǎn)基因食品已多年，超級市場上有4000多種商品是含有轉(zhuǎn)基因植物成分的，還沒有事例證明人吃了以后會得病，甚至?xí)鹚劳觥?/p>

加拿大、澳大利亞也是轉(zhuǎn)基因食品的生產(chǎn)大國，均有幾千萬人在吃，到現(xiàn)在為止也沒有—個案例說明它有問題。當(dāng)前第27頁\共有31頁\編于星期三\2點反對派的觀點一英國科學(xué)家聲稱，轉(zhuǎn)基因馬鈴薯會減弱老鼠免疫系統(tǒng)功能；美國康乃爾大學(xué)也發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)基因玉米會危害蝴蝶幼蟲及其相關(guān)生態(tài)環(huán)境。當(dāng)前第28頁\共有31頁\編于星期三\2點環(huán)保團(tuán)體認(rèn)為這種違反自然的轉(zhuǎn)基因作物及產(chǎn)品，未經(jīng)長期安全測試，長期食用可能對人類及生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響。尤其是注重環(huán)境和生態(tài)保護(hù)的歐盟國家，對轉(zhuǎn)基因作物更加排斥，因而抵制美國GMO產(chǎn)品的進(jìn)口。當(dāng)前第29頁\共有31頁\編于星期三\2點基因工程的操作步驟：①使目的基因與運載體相結(jié)合②將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞③檢測目的基因的表達(dá)是否符合特定性狀要求；④提取目的基因。正確的操作順序是A．③②④①B．②④①③C．④①②③D．③④①②C當(dāng)前第30頁\共有31頁\編于星期三\2點科學(xué)家通過基因工程培育抗蟲棉時，需要從蘇云金芽孢桿菌中提取出抗蟲基因，“放入”棉花的細(xì)胞中與棉花的DNA結(jié)合起來并發(fā)揮作用，請回答下列有關(guān)問題：(1)從蘇云金芽孢桿菌中切割抗蟲基因所用的工具是_________，此工具主要存在于___________中，其特點是_______________________。(2)蘇云金芽孢桿菌一個DNA分子上有許多基因，獲得抗蟲基因常采用的方法是“鳥槍法”。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

轉(zhuǎn)入不同的受體細(xì)胞，讓它們在各個受體細(xì)胞中大量