基因工程及其應用課件演示文稿當前第1頁\共有31頁\編于星期三\2點優選基因工程及其應用課件當前第2頁\共有31頁\編于星期三\2點基因“嫁接”當前第3頁\共有31頁\編于星期三\2點基因工程及其應用第2節當前第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胞里，

地改造生物的

。原理：操作水平：結果：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。基因拼接技術或DNA重組技術定向遺傳性狀當前第5頁\共有31頁\編于星期三\2點二、基因操作的工具當前第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分子已發現的有200多種種類:來源:特點:“”作用于：磷酸二酯鍵當前第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能夠在宿主細胞中復制并穩定地保存②具有多個限制酶切點，以便與外源基因連接③具有標記基因，便于進行篩選（2）常用的運載體：質粒、噬菌體和動、植物病毒等（1）概念當前第12頁\共有31頁\編于星期三\2點

標記基因，便于進行檢測。質粒存在于許多細菌和酵母菌等生物中,是能夠自主復制的很小的環狀DNA分子。

當前第13頁\共有31頁\編于星期三\2點從細胞中分離出DNA從大腸桿菌中提取質粒限制酶提取目的基因限制酶目的基因與運載體結合DNA連接酶目的基因導入受體細胞目的基因的表達與檢測三、基因工程操作的基本步驟當前第14頁\共有31頁\編于星期三\2點當前第15頁\共有31頁\編于星期三\2點抗蟲棉抗CMV甜椒抗蟲原理？抗蟲結果？四、基因工程的應用1、基因工程與作物育種當前第16頁\共有31頁\編于星期三\2點抗蟲轉基因植物當前第17頁\共有31頁\編于星期三\2點生長快、肉質好的轉基因魚(中國)乳汁中含有人生長激素的轉基因牛(阿根廷)當前第18頁\共有31頁\編于星期三\2點轉黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉魚抗寒基因的番茄當前第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的部分基因

工程疫苗和藥物

許多藥品的生產是從生物組織中提取的。受材料來源限制產量有限，其價格往往十分昂貴。

微生物生長迅速，容易控制，適于大規模工業化生產。若將生物合成相應藥物成分的基因導入微生物細胞內，讓它們產生相應的藥物，不但能解決產量問題，還能大大降低生產成本。當前第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，其產量之低和價格之高可想而知。

將合成的胰島素基因導入大腸桿菌，每2000L培養液就能產生100g胰島素！使其價格降低了30%-50%!當前第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模生產1987年開始上市的干擾素生產胰島素歷史？當前第22頁\共有31頁\編于星期三\2點

基因工程做成的“超級細菌”能吞食和分解多種污染環境的物質。

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“超級細菌”卻能分解石油中的多種烴類化合物。

科學家還培育出能吞食轉化汞、鎘等重金屬，分解DDT等毒害物質的細菌。3、環境污染治理當前第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境污染的情況，卻不易因環境污染而大量死亡，甚至還可以吸收和轉化污染物。當前第24頁\共有31頁\編于星期三\2點

轉基因食品

安全嗎?!當前第25頁\共有31頁\編于星期三\2點轉基因植物的安全性爭論支持派認為：如果轉基因農業生物技術得不到社會支持，這一研究將被扼殺，并且強調，迄今為止并沒有發現轉基因食品危害人體健康和環境的確切證據。當前第26頁\共有31頁\編于星期三\2點美國人食用轉基因食品已多年，超級市場上有4000多種商品是含有轉基因植物成分的，還沒有事例證明人吃了以后會得病，甚至會引起死亡。

加拿大、澳大利亞也是轉基因食品的生產大國，均有幾千萬人在吃，到現在為止也沒有—個案例說明它有問題。當前第27頁\共有31頁\編于星期三\2點反對派的觀點一英國科學家聲稱，轉基因馬鈴薯會減弱老鼠免疫系統功能；美國康乃爾大學也發現，轉基因玉米會危害蝴蝶幼蟲及其相關生態環境。當前第28頁\共有31頁\編于星期三\2點環保團體認為這種違反自然的轉基因作物及產品，未經長期安全測試，長期食用可能對人類及生態環境造成負面影響。尤其是注重環境和生態保護的歐盟國家，對轉基因作物更加排斥，因而抵制美國GMO產品的進口。當前第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合②將目的基因導入受體細胞③檢測目的基因的表達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當前第30頁\共有31頁\編于星期三\2點科學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”棉花的細胞中與棉花的DNA結合起來并發揮作用，請回答下列有關問題：(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

轉入不同的受體細胞，讓它們在各個受體細胞中大量