基因工程培训课件

基因工程及其应用第2节第一页，共三十二页。能发光的水母请您欣赏能否让热带鱼也能发光?设想不能发光的热带斑马鱼第二页，共三十二页。请您欣赏第三页，共三十二页。请您欣赏超级小鼠与超级鱼第四页，共三十二页。能产生人胰岛素的大肠杆菌请您欣赏第五页，共三十二页。基因工程：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，定向地改造生物的遗传性状。原理：操作水平：结果：一、基因工程的定义目的基因供体细胞受体细胞基因重组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。获得新性状第六页，共三十二页。二、基因操作的工具1.基因的“剪刀”──限制性内切酶（限制酶）一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。专一性如:EcoRI限制酶第七页，共三十二页。限制性内切酶（EcoRⅠ）作用过程点击播放第八页，共三十二页。

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:第九页，共三十二页。GAATTCCGTAGAATTCGGATT尝试写出下列序列受EcoliI内切酶作用后的黏性末端CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTCTTAAGGCATCTTAAGCCTAACTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATT练一练:GGCATCTTAAAATTCCGTAG第十页，共三十二页。２、基因的针线──DNA连接酶连接酶的作用是：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。第十一页，共三十二页。基因的针线：DNA连接酶

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G用同种限制酶切割DNA连接酶连接的是DNA骨架上的缺口，不是碱基间的氢键第十二页，共三十二页。3、基因的运输工具——运载体

运载体必须同时满足三个条件：①具有一到多个限制酶的酶切位点,以便与外源基因连接;②能进入受体细胞并在受体细胞内稳定存在并能复制、表达；③具有标记基因,便于目的基因的筛选.第十三页，共三十二页。3、基因的运输工具——运载体

常用的运载体：质粒、噬菌体和动植物病毒等标记基因，便于进行检测。

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.

第十四页，共三十二页。三、基因工程基本步骤1、获取目的基因基因工程的第一步，是取得人们所需要的特定基因，也就是目的基因如抗虫基因、人的胰岛素基因、干扰素基因等都是目的基因。第十五页，共三十二页。用与提取目的基因相同的限制酶切割质粒使之出现一个切口，将目的基因插入切口处，让目的基因的黏性末端与切口上的黏性末端互补配对后，在DNA连接酶的作用下连接形成重组DNA分子。2、目的基因与运载体结合第十六页，共三十二页。3、将目的基因导入受体细胞导入扩增常用的受体细胞：菌类和动植物细胞第十七页，共三十二页。4、目的基因的检测鉴定大量的受体细胞接受不多的目的基因。处理的受体细胞中真正摄入了目的基因的很少，必须将它从中检测出来。

第十八页，共三十二页。？如何让大肠杆菌生产人胰岛素？①从细胞中分离出DNA①②③④⑤⑥②限制酶截取DNA片断③分离大肠杆菌中的质粒④DNA重组⑤用重组质粒转化大肠杆菌⑥培养大肠杆菌克隆大量基因第十九页，共三十二页。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②DNA连接酶③解旋酶④还原酶Ａ．①②Ｂ．③④Ｃ．①④Ｄ．②③2.基因工程的正确操作步骤是（）

①使目的基因与运载体结合

②将目的基因导入受体细胞

③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求

④提取目的基因Ａ．③②④①Ｂ．②④①③

Ｃ．④①②③Ｄ．③④①②积极思维:第二十页，共三十二页。思维拓展:

细菌和人是差异非常大的两种生物,为什么通过基因重组后,细菌能够合成人体的某些蛋白质呢?？第二十一页，共三十二页。四、基因工程的应用1、基因工程与作物育种第二十二页，共三十二页。转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转鱼抗寒基因的番茄获得高产、稳产和具有优良品质的农作物和具有抗逆性的作物新品种。第二十三页，共三十二页。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)获得人们所需要的和具有优良品质的转基因动物第二十四页，共三十二页。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。第二十五页，共三十二页。

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%!第二十六页，共三十二页。

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、环境污染治理第二十七页，共三十二页。

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。环境检测：用DNA探针检测水中病毒的含量第二十八页，共三十二页。4、其他基因诊断：如用基因探针检测肝类病毒、诊断遗传病基因治疗：把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。第二十九页，共三十二页。五、转基因生物和转基因食品的安全性阅读P105资料分析，讨论：你认为应该如何对待转基因生物和转基因食品的安全性问题？第三十页，共三十二页。练习题例题1:请写出下面各项培育方法：（1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法是

。（2）用60Co辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，所用方法是

。（3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是

。（4）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后返回地面，获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本质上属于

。（5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是

。（6）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期早、蛋白质含量高的品系，这种方法是

。（7）将白菜与甘蓝的体细胞用酶处理，再用聚乙二醇使其融合，通过组织培养获得新的植物品种。这种方法是

。（8）将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花受精卵中，培育出抗虫棉的方法是

。（9）生产“人工种子”采用的方法是

。单倍体育种

诱变育种

多倍体育种

诱变育种

杂交育种

多倍体育种

植物体细胞杂交育种

转基因育种

植物组织培养

第三十一页，共三十二页。内容总结基因工程及其应用。超级小鼠与超级鱼。２、基因的针线──DNA连接酶。3、基因的运输工具——运载体。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.。⒈要