基因工程及其应用(最终)精选

1、第二节基因工程(jyn gngchng)及其应用 第六章从杂交育种(z jio y zhn)到基因工程共四十四页能发光(f un)的水母请您欣赏(xnshng)能否能否让热带鱼也能发光?设想不能发光的热带斑马鱼共四十四页 共四十四页 水母(shu m)共四十四页能产生(chnshng)人胰岛素的大肠杆菌请您欣赏(xnshng)基因“嫁接”共四十四页什么(shn me)叫基因工程?基因工程 的基本操作步骤有哪些?归纳出科学家实施基因工程(jyn gngchng) 的总体思路阅读教材 P102，解决以下问题：能力体现共四十四页 又称基因拼接(pn ji)技术,或重组DNA 技术。 通俗的说，就是按

2、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，定向的改造生物的遗传性状。 基因工程(jyn gngchng)(geneengineering)共四十四页原 理：操作(cozu)水平：结 果：基因(jyn)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。 基因工程(gene engineering)共四十四页培育转基因大肠杆菌(d chn n jn)的简要过程：你认为(rnwi)上述培育转基因大肠杆菌的关键步骤有哪些？普通大肠杆菌(不能分泌胰岛素)人体组织细胞提取胰岛素基因与运载体DNA拼接导入大肠杆菌(含胰岛素基因)转基因大肠杆菌(能分

3、泌胰岛素)实例展示共四十四页培育(piy)转基因大肠杆菌的关键步骤：1.ONE胰岛素基因从人体细胞内提取出来2.TWO胰岛素基因与运载体DNA连接3.THREE胰岛素基因导入受体(大肠杆菌)细胞基因的“剪刀”基因的“针线”基因的运载体共四十四页如:EcoRI1、该限制酶只能识别GAATTC的序列(xli)，说明了限制酶具有的特是 。2、 EcoRI限制酶识别了GAATTC的序列(xli)后，将会发生什么样的变化？专一性1.基因的剪刀限制性核酸内切酶 基因操作(gene engineering)的工具共四十四页2、基因工程的基本(jbn)工具（1）基因(jyn)的“剪刀”：限制性核酸内切酶G A

4、 A T T C C T T A A G 限制酶共四十四页2、基因工程(jyn gngchng)的基本工具（1）基因的“剪刀(jindo)”：限制性核酸内切酶限制酶C T T A AG A A T T C G共四十四页2、基因工程(jyn gngchng)的基本工具（1）基因的“剪刀(jindo)”：限制性核酸内切酶限制酶C T T A AG A A T T C G共四十四页2、基因工程(jyn gngchng)的基本工具（1）基因(jyn)的“剪刀”：限制性核酸内切酶C T T A AGA A T T C G黏性末端黏性末端共四十四页2.分子(fnz)针线DNA连接酶 (DNA linkin

5、g-enzyme)积极思考DNA连接酶连接的是两个(lin )脱氧核苷酸(deoxyribonucleotide)分子的什么部位？基因操作(gene engineering)的工具共四十四页（1）作用对象：两个具有相同粘性末端的DNA片段(pin dun)。（2）作用位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口（磷酸二酯键）。（3）作用结果：形成重组DNA。3、基因(jyn)的“针线”指DNA连接酶共四十四页基因(jyn)的针线：DNA连接酶G A A T T CC T T A A GG A A T T CC T T A A GG C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T

6、 T C GG C T T A A A A T T C G用同种限制酶切割共四十四页目的基因(jyn)(如人的胰岛素基因)怎样才能导入受体细胞(如大肠杆菌细胞)？3.基因(jyn)的运输工具运载体 (carrying)常用的运载体(carrying)有两类： 1）细菌细胞质的质粒( plasmid) 2）噬菌体(bacteriophages)或某些动植物病毒 (virus)基因操作(gene engineering)的工具共四十四页 质粒的特点：1.质粒是基因工程中最常见的运载体。2.最常用的质粒的大肠杆菌的质粒。3.存在(cnzi)于许多细菌及酵母菌等生物中。4.质粒的存在对宿主细胞无影响。

7、5.质粒的复制能在宿主细胞内完成。6.质粒是细胞染色体或拟核以外能自主复制的小型环状DNA分子。共四十四页大肠杆菌(d chn n jn)的质粒 (plasmid)：运载体(carrying)应该(ynggi)具有什么特点呢?？基因操作(gene engineering)的工具共四十四页运载体(carrying)1能够在宿主细胞内复制并稳定保存；具有多个限制酶切点以便与外源基因相连；具有标记基因，便于(biny)进行筛选共四十四页共四十四页基因工程(jyn gngchng)(gene engineering)的“四步曲”提取目的(md)基因1目的基因与运载体结合2将目的基因导入受体细胞3目的基

8、因的检测和表达4共四十四页基因工程别名基因拼接技术或DNA重组技术操作环境操作对象操作水平操作工具基本过程结果课堂(ktng)小结：生物体外基因(jyn)DNA分子水平基因的剪刀 、针线 、运载体。剪切 拼接 导入 表达产生人类需要的基因产物共四十四页1）以下说法正确的是 （ ） A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B、质粒是基因工程中唯一的运载体 C、运载体必须具备的条件之一是：具有多个(du )限制酶切点，以便与外源基因连接 D、基因控制的性状都能在后代表现出来C练习(linx)2）有关基因工程的叙述正确的是 （ ） A、限制酶只在获得目的基因时才用 B、重组质粒的形成在细胞内完

9、成 C、质粒都可作为运载体 D、蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料D共四十四页二、基因工程(jyn gngchng)的应用运用基因工程技术，不但可以(ky)培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以(ky)培养出具有特殊用途的动、植物。生长快、耐不良环境、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)1、基因工程与作物育种共四十四页转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转鱼抗寒基因的番茄转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯不会引起过敏的转基因大豆共四十四页A：紫外光照射下的转绿色(l s)荧光蛋白的 Eustoma (Lisianthus) 花。B：没有转绿色荧光(ynggung)蛋白的

10、空质粒的花，共四十四页导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠导入人基因具特殊用途的猪和小鼠超级(choj)动物特殊(tsh)动物图为2001年12月底出生的5只可爱的转基因克隆小猪。据培育者英国PPL医疗公司称，这些转基因小猪将为研究和“生产”适用于人体移植手术使用的动物器官提供巨大的帮助。 共四十四页首只转基因猴诞生，人类未来(wili)忧喜参半共四十四页(二）、基因工程(jyn gngchng)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(shngchn)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

11、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。共四十四页胰岛素从猪、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(chnling)之低和价格之高可想而知。将合成的胰岛素基因(jyn)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%!优点：能够高效率地生产出各种高质量，低成本的药品。共四十四页干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”！过去从人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍贵”程度自不用多说。人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基因工程实现工业化生产，均为解除人类的病苦，提高人类的

12、健康水平发挥了重大的作用。人造血液及其生产共四十四页三、基因工程(jyn gngchng)与环境保护环境监测：基因工程做成的DNA探针能够十分(shfn)灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来共四十四页利用基因工程培育的“指示生物”能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至(shnzh)还可以吸收和转化污染物。共四十四页环境污染治理：基因工程做成的“超级细菌(xjn)”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。有的还能吞食转化汞、镉等重金

13、属，分解DDT等毒害物质。共四十四页1998年，英国一位生物学家在电视节目中宣布：老鼠食用了转基因马铃薯后，肾、脾和消化道都出现了损伤，体重和器官(qgun)重量减轻，免疫系统遭到破坏。五、转基因生物(shngw)和食品的安全？共四十四页 转基因食品(shpn) 安全(nqun)吗?共四十四页课堂(ktng)小结：基因的“剪刀(jindo)”限制性核酸内切酶基因的“针线”DNA连接酶 基因的运输工具运载体（质粒）1.基因工程的概念2.基因工程操作的基本工具3.基因操作的基本步骤 目的基因提取 目的基因与运载体结合 目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定共四十四页杂交育种诱变育种多倍体育 种

14、单倍体育 种 基因 工程处理杂交射线、辐射处理秋水仙素花药离体 培养 基因 转移原理基因重组基因突变染色体变 异染色体变 异 基因 重组优点 集“优”提高突变 频率，产生新基因果实大营养丰富缩短育种年限定向改变生物性状缺点育种时间 长 需要处理大量材料发育迟结实率低 技术复杂 操作 复杂小结：五种育种方式(fngsh)的比较共四十四页要使目的基因(jyn)与对应的载体重组，所需的工具酶是限制酶连接酶解旋酶还原酶 2.下列关于基因工程的叙述中,正确的是:A.限制酶只用于提取目的基因B.细菌体内的环状DNA均可作运载体C.DNA连接酶可用于目的基因和运载体的连接D.重组DNA分子一旦进入受体细胞,

15、基因工程则完成. 3.以下说法正确的是:A.目的基因是指重组DNA B.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列C.DNA重组所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体D.只要受体细胞中含有目的基因，目的基因就一定 能够成功表达ACB小试(xio sh)身手共四十四页5、基因工程(jyn gngchng)应用的原理是 ( )染色体变异 基因突变基因重组 细胞的全能性练一练7、下列(xili)哪项不是基因工程中经常使用的运载体（ ）细菌质粒 噬菌体 动植物病毒 细菌拟核 DNA CD6、下列的科学技术成果与所运用的科学原理有错误的是 （ ） A抗虫棉基因工程 B无籽西瓜单倍体育种 C“黑农五号”大豆品种基因突变 D生产啤酒无氧呼吸B共四十四页内容摘要第二节基因工程及其应用 。第二节基因工程及其应用 。又称基因拼接技术,或重组DNA 技术。（2）作用位置：脱氧核