云南省峨山彝族自治縣高中生物 第六章 從雜交育種到基因工程 6.2《基因工程及其應(yīng)用》課件 新人教版必修2.ppt

基因工程及其應(yīng)用 思考 1 為什么能把一種生物的基因 嫁接 到另一種生物上 2 推測(cè)這種 嫁接 怎樣幫能實(shí)現(xiàn) 3 這種 嫁接 對(duì)品種的改良有什么意義 一 基因工程的原理 1 基因工程的概念 基因工程又叫做基因拼接技術(shù)或dna重組技術(shù) 就是按照人們的意愿 把一種生物的某種基因提取出來(lái) 加以修飾改造 然后放到另一種生物的細(xì)胞里 定向地改造生物的遺傳性狀 2 基因工程的的操作過(guò)程 1 基因的針線 dna連接酶 重組dna分子 思考 如何將重組dna分子送入受體細(xì)胞呢 2 基因的運(yùn)載體 常用 質(zhì)粒 噬菌體和動(dòng)植物病毒 思考 如何利用質(zhì)粒將重組dna分子運(yùn)載入受體細(xì)胞中呢 第一步 獲取目的基因 二 工程基本步驟 第二步 目的基因與運(yùn)載體結(jié)合 用與提取目的基因相同的限制酶切割質(zhì)粒使之出現(xiàn)一個(gè)切口 將目的基因插入切口處 讓目的基因的黏性末端與切口上的黏性末端互補(bǔ)配對(duì)后 在連接酶的作用下連接形成重組dna分子 第三步 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 常用的受體細(xì)胞 菌類(lèi)和動(dòng)植物細(xì)胞 三 目的基因的表達(dá)和檢測(cè) 大量的受體細(xì)胞接受不多的目的基因 處理的受體細(xì)胞中真正攝入了目的基因的很少 必須將它從中檢測(cè)出來(lái) 將每個(gè)受體細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)形成菌落 檢測(cè)菌落中是否有目的基因的表達(dá)產(chǎn)物 淘汰無(wú)表達(dá)產(chǎn)物的菌落 保留有表達(dá)產(chǎn)物的進(jìn)一步培養(yǎng) 研究 總結(jié) 基因工程的操作步驟 從細(xì)菌中取出質(zhì)粒 從細(xì)胞中取出dna 用同種限制酶切斷兩個(gè)dna 具有相同的黏性末端 提取目的基 如人的胰島素基因 用連接酶將目的基因與質(zhì)粒連接 形成重組dna分子 目的基因與運(yùn)載體結(jié)合 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 如大腸桿菌 利用質(zhì)粒中具有某些特性的基因進(jìn)行檢測(cè)并判斷目的基因是否表達(dá) 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 目的基因的表達(dá)和檢測(cè) 一 基因工程與作物育種 四 基因工程的應(yīng)用 轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒 轉(zhuǎn)魚(yú)抗寒基因的番茄 二 基因工程與藥物研制 我國(guó)生產(chǎn)的部分基因工程疫苗和藥物 許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取的 受材料來(lái)源限制產(chǎn)量有限 其價(jià)格往往十分昂貴 微生物生長(zhǎng)迅速 容易控制 適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn) 若將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞內(nèi) 讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物 不但能解決產(chǎn)量問(wèn)題 還能大大降低生產(chǎn)成本 胰島素從豬 牛等動(dòng)物的胰腺中提取 100kg胰腺只能提取4 5g的胰島素 其產(chǎn)量之低和價(jià)格之高可想而知 將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌 每2000l培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素 使其價(jià)格降低了30 50 三 環(huán)境保護(hù)基因工程做成的 超級(jí)細(xì)菌 能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì) 通常一種細(xì)菌只能分解石油中的一種烴類(lèi) 用基因工程培育成功的 超級(jí)細(xì)菌 卻能分解石油中的多種烴類(lèi)化合物 有的還能吞食轉(zhuǎn)化汞 鎘等重金屬 分解ddt等毒害物質(zhì) 利用基因工程培育的 指示生物 能十分靈敏地反映環(huán)境污染的情況 卻不易因環(huán)境污染而大量死亡 甚至還可以吸收和轉(zhuǎn)化污染物 四 轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性 練習(xí) 1 要使目的基因與對(duì)應(yīng)的載體重組 所需的兩種酶是 限制酶 連接酶 解旋酶 還原酶 2 實(shí)施基因工程的第一步的一種方法是把所需的基因從供體細(xì)胞內(nèi)分離出來(lái) 這要利用限制性?xún)?nèi)切酶 一種限制性?xún)?nèi)切酶能識(shí)別 分子的 順序 切點(diǎn)在 和 之間 這是利用了酶的 高效性 專(zhuān)一性 多樣性 催化活性易