高中生物同步课件：62 基因工程及其应用(3)(人教版必修2)

1、一、基因工程的基本工具一、基因工程的基本工具（1）基因的）基因的“剪刀剪刀”：限制性核酸内切酶：限制性核酸内切酶G A A T T C C T T A A G 限制酶限制酶一、基因工程的基本工具一、基因工程的基本工具（1）基因的）基因的“剪刀剪刀”：限制性核酸内切酶：限制性核酸内切酶G A A T T C C T T A A G 限制酶限制酶切割磷酸二酯键一、基因工程的基本工具一、基因工程的基本工具（1）基因的）基因的“剪刀剪刀”：限制性核酸内切酶：限制性核酸内切酶A A T T C C T T A AGG氢键自动断裂一、基因工程的基本工具一、基因工程的基本工具（1）基因的）基因的“剪刀剪刀”

2、：限制性核酸内切酶：限制性核酸内切酶A A T T C C T T A AGG(2)基因的针线：基因的针线：DNA连接酶连接酶 一、基因工程的基本工具一、基因工程的基本工具A A T T C C T T A AGG(2)基因的针线：基因的针线：DNA连接酶连接酶 一、基因工程的基本工具一、基因工程的基本工具A A T T C C T T A AGG碱基互补配对(2)基因的针线：基因的针线：DNA连接酶连接酶 一、基因工程的基本工具一、基因工程的基本工具A A T T C C T T A AGGDNA连接酶连接酶(2)基因的针线：基因的针线：DNA连接酶连接酶 一、基因工程的基本工具一、基因工程

3、的基本工具A A T T C C T T A AGGDNA连接酶连接酶(2)基因的针线：基因的针线：DNA连接酶连接酶 一、基因工程的基本工具一、基因工程的基本工具A A T T C C T T A AGGDNA连接酶连接酶连接连接磷酸二酯键磷酸二酯键限制酶解旋酶DNA连接酶DNA聚合酶DNA连接酶（3）、基因的运输工具）、基因的运输工具运载体运载体 常用的运载体：常用的运载体： 质粒、质粒、 噬菌体、噬菌体、 动植物病毒等动植物病毒等 质粒存在于质粒存在于许多细菌和酵母许多细菌和酵母菌等生物中菌等生物中, ,是细是细胞染色体外能够胞染色体外能够自主复制的很小自主复制的很小的环状的环状DNAD

4、NA分子分子. .标记基因标记基因EcoRI识别序列识别序列含有目的基因的一段含有目的基因的一段DNADNA序列序列一、目的基因提取目的基因目的基因质粒质粒取出质粒用同一种限制酶切割EcoR目的基因目的基因二、目的基因与运载体结合二、目的基因与运载体结合重组质粒（重组DNA）三、将目的基因导入受体细胞四、目的基因的检测RNA 2、核酸分子杂交DNA1、利用质粒上的标记基因GGATCCATCCCCTGCTC AGGAGGCAAGAGGCATGGGGACGAGTCCTCCGTTCTP32目的基因目的基因DNADNA变性，变性，双链解开双链解开单菌落单菌落溶解溶解杂交杂交放射性放射性 3232P P

5、标记的标记的DNADNA分子探针分子探针Juang RH (2004) BCbasics核酸分子杂交的应用核酸分子杂交的应用寻找目的基因寻找目的基因基因诊断基因诊断从细胞中分从细胞中分离出离出DNA从大肠杆菌从大肠杆菌中提取质粒中提取质粒限制限制 酶酶提取目的基因提取目的基因限制限制酶酶目的基因与目的基因与运载体结合运载体结合DNA连连 接酶接酶目的基因导目的基因导入受体细胞入受体细胞目的基因的目的基因的检测检测与鉴定与鉴定二、基因工程操作的基本步骤二、基因工程操作的基本步骤一、基因工程与作物育种获得高产、稳产和具有优良品质的农作物；培育出具有各种抗逆性的作物新品种如抗虫、耐贮存、抗除草剂 抗

6、虫的基因来自苏云抗虫的基因来自苏云金杆菌。苏云金杆菌金杆菌。苏云金杆菌形成的伴胞晶体是一形成的伴胞晶体是一种毒性很强的蛋白晶种毒性很强的蛋白晶体，能使棉铃虫等鳞体，能使棉铃虫等鳞翅口害虫瘫痪致死。翅口害虫瘫痪致死。科学家将编码这个蛋科学家将编码这个蛋白质的基因导入作物，白质的基因导入作物，使作物自身具有抵御使作物自身具有抵御虫害的能力。虫害的能力。抗虫的玉米抗虫的玉米二、基因工程与药物研制二、基因工程与药物研制我国生产的部分基因我国生产的部分基因工程疫苗和药物工程疫苗和药物许多药品的生产是从许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其料来源限制产量有限，

7、其价格往往十分昂贵。价格往往十分昂贵。微生物生长迅速，繁殖快，微生物生长迅速，繁殖快，容易控制，适于大规容易控制，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。决产量问题，还能大大降低生产成本。胰岛素从猪、牛等动物的胰胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，腺中提取，100Kg100Kg胰腺只能提取胰腺只能提取4-5g4-5g的胰岛素，其产量之低和价的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。格之高可想而知。将合成的胰岛将合成

8、的胰岛素基因导入大肠杆素基因导入大肠杆菌，每菌，每2000L2000L培养液培养液就能产生就能产生100g100g胰岛胰岛素！使其价格降低素！使其价格降低了了30%-50%!30%-50%!干扰素治疗病毒感染简直是干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵万能灵药药”！过去从人血中提取，！过去从人血中提取，300L血才提血才提取取1mg！其！其“珍贵珍贵”程度自不用多说。程度自不用多说。人造血液、白细胞介素、人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基因工程实乙肝疫苗等通过基因工程实现工业化生产，均为解除人现工业化生产，均为解除人类的病苦，提高人类的健康类的病苦，提高人类的健康水平发挥了重大的作用。水平发挥了重大的作用。人造血液及其生产人造血液及其生产常见的基因工程药物胰岛素干扰素白细胞介素溶血栓剂凝血因子乙肝、霍乱、伤寒、疟疾疫苗等三、环境保护三、环境保护基因工程做成的基因工程做成的“超级细超级细菌菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。能吞食和分解多种污染环境的物质。通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的工程培育成功的“超级细菌超级细菌”却能分解石油中的多种烃却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解类化合物。有的还能吞食转化汞、镉