基因工程及其应用公开课图片动画均有

基因工程及其应用公开课图片动画均有第1页/共29页当人类拥有了只有大自然才拥有的改造生物、创造生物的能力时，也感到了不安与困惑。第2页/共29页

转基因抗虫水稻和蔬菜第3页/共29页一、基因工程的原理（一）概念又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说，就是按照人们的意愿，把在一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后导入另一种生物的细胞，定向地改造生物的遗传性状。原理：基因重组结果第4页/共29页指“

限制性核酸内切酶

”主要存在于微生物专一性：一种限切酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定位点切割DNA分子来源:特点:“”作用于：磷酸二酯键一、基因工程的原理（二）基因工程的工具第5页/共29页CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG练习使用EcoRI剪切目的基因CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG

目的基因黏性末端第6页/共29页

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？具有第7页/共29页ATCGGCG

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GGCATCAATTCGAAATTCCGTAGTTAAGCTATCGGCGAATTCCGTAGTTAAGCTATCGGCCTTAAGGCATCAATTCGA

GGCATCTTAAAATTCCGTAG

目的基因同种限制酶切割第8页/共29页指“DNA连接酶”“

”

作用：主要是连接DNA片段之间的磷酸二酯键一、基因工程的原理（二）基因工程的工具第9页/共29页

DNA连接酶的作用位点：磷酸二酯键第10页/共29页（2）常用的运载体：质粒、噬菌体和动、植物病毒等（1）运载体的作用一、基因工程的原理（二）基因工程的工具将外源基因送入受体细胞质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物中,是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状DNA分子.

标记基因，便于进行检测。第11页/共29页①能够在宿主细胞中复制并稳定地保存②具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接③具有标记基因，便于进行筛选3）运载体的条件第12页/共29页第一步：第二步：提取目的基因目的基因与运载体结合注意：要用同一种限制酶切取目的基因和运载体，并用DNA连接酶连接。第三步：将目的基因导入受体细胞第四步:目的基因的检测和表达一、基因工程的原理（三）基因工程的一般步骤一般检测：标记基因是否表达第13页/共29页

第14页/共29页四、基因工程的应用1、基因工程与作物育种第15页/共29页生长快、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)第16页/共29页2、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。第17页/共29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%!第18页/共29页

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汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质的细菌。3、环境污染治理第19页/共29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，甚至还可以吸收和转化污染物。第20页/共29页

转基因食品

安全吗?!第21页/共29页转基因植物的安全性争论支持派认为：如果转基因农业生物技术得不到社会支持，这一研究将被扼杀，并且强调，迄今为止并没有发现转基因食品危害人体健康和环境的确切证据。第22页/共29页美国人食用转基因食品已多年，超级市场上有4000多种商品是含有转基因植物成分的，还没有事例证明人吃了以后会得病，甚至会引起死亡。

加拿大、澳大利亚也是转基因食品的生产大国，均有几千万人在吃，到现在为止也没有—个案例说明它有问题。第23页/共29页反对派的观点一英国科学家声称，转基因马铃薯会减弱老鼠免疫系统功能；美国康乃尔大学也发现，转基因玉米会危害蝴蝶幼虫及其相关生态环境。第24页/共29页环保团体认为这种违反自然的转基因作物及产品，未经长期安全测试，长期食用可能对人类及生态环境造成负面影响。尤其是注重环境和生态保护的欧盟国家，对转基因作物更加排斥，因而抵制美国GMO产品的进口。第25页/共29页我国2001年6月6日，国务院公布的《农业转基因生物安全管理条例》规定，不得销售未标识的农业转基因生物，其标识应注明产品中含有转基因成分的主要原料名称；有特殊销售范围的还应注明并在指定范围内销售。第26页/共29页几种常见育种方法的比较育种方法杂交育种单倍体育种多倍体育种诱变育种基因工程育种基本原理方法优点缺点实例作业：杂交→自交→选优基因重组不同个体的优良性状可集中到同一个个体上育种时间长，需及时发现优良性状杂交水稻中国荷斯坦牛花药离体培养、秋水仙素诱导加倍染色体变异明显缩短育种年限，后代一般都为纯种技术复杂，成本高普通小麦花药离体培养秋水仙素处理萌发的种子、幼苗染色体变异植物茎杆粗壮，果实、种子大，营养高发育延迟，结实率低无籽西瓜物理或化学方法处理动植物、微生物基因突变提高变异频率，大幅度改良某些性状，加速育种进程有利变异少，需要处理大量实验材料，具有不确定性青霉菌高产菌株的培育黑农五号大豆基因重组将一种生物特定基因转移到另一种生物体内定向地改造生物的遗传性状可能引起生态危机，技术难度大转基因抗虫棉第27页/共29页⒈要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是（）①限制酶②连接酶③解旋酶④还原酶Ａ．①②Ｂ．③④Ｃ．①④Ｄ．②③⒉实施基因工程的第一步的一种