《基因工程及其应用》优教课件

第2节基因工程及其应用生物“嫁接”了人胰岛素基因的工程菌

你知道为什么能把人的基因“嫁接”到细菌上吗？这种基因的“嫁接”是怎么实现的？举出一些类似的、与生活关系很密切的例子。1.简述基因工程的基本原理；2.举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用；3.关注转基因生物和转基因食品的安全性。基因工程的原理基因工程的应用转基因的安全性基因工程的原理

基因工程的概念：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。基因工程的别名基因拼接技术或DNA重组技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平基本过程剪切→拼接→导入→表达结果人类需要的基因产物DNA重组技术的基本工具基因的大小以纳米计算，要对它进行剪切、拼接等操作，没有非常精细的工具是不行的。进行基因操作最少需要以下三种工具:限制性核酸内切酶——“分子手术刀”DNA连接酶——“分子缝合针”基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”指“限制性内切酶”微生物一种限切酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定切点切割已发现的有200多种种类:来源:特点:“”这个特点说明了：酶具有专一性CTTAAGGCAATT例：EcoRI酶切位点限制酶：从特殊的酶切位点将DNA分子切开限制性内切酶（EcoRⅠ）作用过程指“DNA连接酶”“”作用：连接“梯子”断口的“扶手”而非“梯子”中间的“踏板”。其作用与限制性内切酶相反，作用点相同基因的针线：DNA连接酶GAATTCCTTAAGGAATTCCTTAAGGCTTAAAATTCGGCTTAAAATTCGGCTTAAAATTCG用同种限制酶切割DNA连接酶DNA聚合酶作用形成磷酸二酯键对象DNA片段单个脱氧核苷酸模板不需要需要DNA连接酶和DNA聚合酶的异同是基因工程最常用的运载体，它广泛地存在于细菌中，是细菌拟核外能够自主复制的很小的环状DNA分子，大小只有普通细菌拟核DNA的百分之一。“”质粒基因工程的应用1、基因工程与作物育种

科学家从苏云金芽孢杆菌中提取毒蛋白基因，并成功的导入棉细胞内使之合成毒蛋白。

繁殖具有抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量的皮毛等优良品质的转基因动物。

该过程的重要步骤是通过感染或显微注射技术将重组DNA转移到动物受精卵中。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)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。2、基因工程与药物研制

胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素。

大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量问题，还使其价格降低了30%-50%!

干扰素治疗病毒感染是“万能灵药”！过去从人血提取，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，提高人类的健康水平发挥了重大的作用。转基因的安全性1988年，英国一位生物学家在电视节目中宣布：老鼠实用了转基因马铃薯后，肾、脾和消化道都出现了损伤，体重和器官重量减轻，免疫系统遭到破坏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。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。反对派认为：转基因食品会危害人类健康，造成一些疾病2001年5月，国务院公布了《农业转基因生物安全管理条例》，对农业转基因生物的研究和试验、生产和加工、经营和进出口等作了具体规定。现在，我国越来越重视转基因生物及其产品的安全性，并且密切关注国际上有关管理法规的动向。12一、基因工程的操作工具1.基因的剪刀

——限制性内切酶2.基因的针线

——ＤＮＡ连接酶3.基因的运输工具

——运载体

二、基因工程的操作步骤1.目的基因的提取2.目的基因与运载体结合3.目的基因导入受体细胞4.目的基因的检测与表达3三、基因工程的应用1.基因工程与作物育种2.基因工程与药物研制四、转基因生物和转基因食品的安全性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．②③A2.基因工程技术中的目的基因主要来源于()A.自然界现存在生物体内的基因

B.自然突变产生的新基因

C.人工诱变产生的新基因

D.科学家在实验室中人工合成的基因A3.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,基因工程则完成.C4.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BA.常用相同限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒

B.DNA连接酶和RNA聚合酶构建重组质粒必需工具酶

C.可用抗生素的培养基检测大肠