基因工程及其应用课件.ppt

普通大米黄金大米 热点聚焦 学习目标 简述基因工程的基本原理 举例说出基因工程在农业 医药等领域的应用 关注转基因生物和转基因食品的安全性 学习重点 基因工程的基本原理 基因工程的安全性问题 学习难点 基因工程的基本原理 转基因生物与转基因食品的安全性 基因工程 即 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 地改造生物的 原理 操作水平 结果 基因工程 基因重组 DNA分子水平 定向地改造生物的遗传性状 获得人类所需要的品种 基因拼接技术或DNA重组技术 定向 遗传性状 基因工程培育黄金大米的的简要过程 黄金大米的培育有哪些关键步骤 解决培育黄金大米的关键步骤要哪些工具 基因操作的工具 1 基因工程的 指 限制性核酸内切酶 主要存在于微生物 一种限切酶只能识别一种特定的核苷酸序列 并在特定切点切割DNA分子 已发现的有200多种 作用于 磷酸二酯键 几种常用限制性内切酶及其酶切位点 限制性内切酶 EcoR 作用过程 被同一种限制酶切断的几个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 什么叫黏性末端 当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时 被限制酶切开的DNA两条单链的切口 带有几个伸出的核苷酸 他们之间正好互补配对 这样的切口叫黏性末端 2 基因工程的 指 DNA连接酶 将互补配对的两个粘性末端连接起来 使之成为一个完整的DNA分子 DNA连接酶的作用过程 DNA连接酶的作用位点是 相邻的两个脱氧核苷酸的切口 即生成 磷酸二酯键 T 磷酸二酯键 A 3 基因工程的运载体 2 常用的运载体 质粒 噬菌体和动 植物病毒等 1 运载体 将外源基因送入受体细胞的运输工具 标记基因 便于进行检测 其中质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物中 是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子 作为载体的必要条件 1 能自我复制能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内复制并表达 2 有一个至多个限制酶切位点能与目的基因结合3 有遗传标记基因便于观察4 对受体细胞无害 易分离安全 比较容易得到 基因工程培育黄金大米的的简要过程 模拟一下黄金大米的培育过程 从细胞中分离出DNA 从大肠杆菌中提取质粒 提取目的基因 目的基因与运载体结合 DNA连接酶 目的基因导入受体细胞 目的基因的表达与检测 基因工程操作的基本步骤 要使目的基因与对应的载体重组 所需的两种酶是 限制酶 连接酶 解旋酶 还原酶 实施基因工程的第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来 这要利用限制性内切酶 一种限制性内切酶能识别 分子的 顺序 切点在 和 之间 这是利用了酶的 高效性 专一性 多样性 催化活性易受外界影响 3 下列有关基因工程操作顺序的组合中 正确的一组是 目的基因的检测与表达 目的基因与运载体结合 将目的基因导入受体细胞 目的基因的提取A B C D C 课堂小结 基因拼接技术或DNA重组技术 基因重组 DNA或基因 DNA分子水平 限制酶 DNA连接酶 运载体 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 目的基因的表达和检测 人类需要的基因产物 你知道什么是真正的硕果累累吗 转基因产品知多少 抗虫棉 抗CMV甜椒 基因工程与作物育种 生长快 肉质好的转基因鱼 中国 乳汁中含有人生长激素的转基因牛 阿根廷 转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 基因工程与药物研制 我国生产的部分基因工程疫苗和药物 许多药品的生产是从生物组织中提取的 受材料来源限制产量有限 其价格往往十分昂贵 微生物生长迅速 容易控制 适于大规模工业化生产 若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内 让它们产生相应的药物 不但能解决产量问题 还能大大降低生产成本 转基因抗乙肝西红柿 中国 虽然不能治愈乙肝 但一年只吃几个抗乙肝西红柿 就完全能代替注射乙肝疫苗 抗乙肝西红柿属于转基因食品 就是将乙肝疫苗植入西红柿内 经过多代繁殖 使转入的基因稳定化 用转基因的植物生产药物 胰岛素从猪 牛等动物的胰腺中提取 100Kg胰腺只能提取4 5g的胰岛素 其产量之低和价格之高可想而知 将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌 每2000L培养液就能产生100g胰岛素 使其价格降低了30 50 基因工程做成的 超级细菌 能吞食和分解多种污染环境的物质 通常一种假单孢杆菌只能分解石油中的一种烃类 用基因工程培育成功的 超级细菌 却能分解石油中的多种烃类化合物 科学家还培育出能吞食转化