基因工程與其應(yīng)用課件

基因工程與其應(yīng)用課件第一頁，共37頁。

普通大米

黃金大米熱點聚焦第二頁，共37頁。第三頁，共37頁。學(xué)習(xí)目標(biāo)：簡述基因工程的基本原理；舉例說出基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用；關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性。學(xué)習(xí)重點：

基因工程的基本原理；基因工程的安全性問題。學(xué)習(xí)難點：

基因工程的基本原理；轉(zhuǎn)基因生物與轉(zhuǎn)基因食品的安全性。第四頁，共37頁。基因工程：即。通俗的說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細胞里，地改造生物的。原理：操作水平：結(jié)果：基因工程基因重組DNA分子水平定向地改造生物的遺傳性狀，獲得人類所需要的品種?；蚱唇蛹夹g(shù)或DNA重組技術(shù)定向遺傳性狀第五頁，共37頁。基因工程培育黃金大米的的簡要過程黃金大米的培育有哪些關(guān)鍵步驟？

玉米細胞提取相應(yīng)基因

普通大米細胞大米細胞(含相應(yīng)基因)與運載體DNA拼接，導(dǎo)入大米植株(長黃金大米)表達解決培育黃金大米的關(guān)鍵步驟要哪些工具？第六頁，共37頁。基因操作的工具第七頁，共37頁。1、基因工程的指“

限制性核酸內(nèi)切酶

”主要存在于微生物一種限切酶只能識別一種特定的核苷酸序列,并在特定切點切割DNA分子已發(fā)現(xiàn)的有200多種種類:來源:特點:“”作用于：磷酸二酯鍵第八頁，共37頁。限制性內(nèi)切酶識別位點限制性內(nèi)切酶識別位點EcoRⅠ

XbaⅠ

XhoⅠ

NdeⅠG↓AATTC

T↓CTAGA

C↓TCGAG

CA↓TATGApaⅠ

BglⅡ

ClaⅠ

SmaⅠGGGCC↓C

A↓GATCT

AT↓CGAT

CCC↓GGG幾種常用限制性內(nèi)切酶及其酶切位點第九頁，共37頁。限制性內(nèi)切酶（EcoRⅠ）作用過程點擊播放第十頁，共37頁。

被同一種限制酶切斷的幾個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？具有第十一頁，共37頁。什么叫黏性末端？當(dāng)限制酶從識別序列的中心軸線兩側(cè)切開時，被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個伸出的核苷酸，他們之間正好互補配對，這樣的切口叫黏性末端。第十二頁，共37頁。2、基因工程的指“DNA連接酶”“

”

作用：將互補配對的兩個粘性末端連接起來，使之成為一個完整的DNA分子第十三頁，共37頁。DNA連接酶的作用過程點擊播放第十四頁，共37頁。

DNA連接酶的作用位點是：相鄰的兩個脫氧核苷酸的切口。即生成：磷酸二酯鍵。第十五頁，共37頁。T磷酸二酯鍵1234512345A第十六頁，共37頁。3、基因工程的運載體（2）常用的運載體：質(zhì)粒、噬菌體和動、植物病毒等（1）運載體：將外源基因送入受體細胞的運輸工具第十七頁，共37頁。

標(biāo)記基因，便于進行檢測。

其中質(zhì)粒存在于許多細菌和酵母菌等生物中,是細胞染色體外能夠自主復(fù)制的很小的環(huán)狀DNA分子.

第十八頁，共37頁。作為載體的必要條件1.能自我復(fù)制能進入受體生物細胞并在受體生物細胞內(nèi)復(fù)制并表達；2.有一個至多個限制酶切位點能與目的基因結(jié)合3.有遺傳標(biāo)記基因便于觀察4.對受體細胞無害、易分離安全、比較容易得到第十九頁，共37頁?；蚬こ膛嘤S金大米的的簡要過程*模擬一下黃金大米的培育過程！

玉米細胞提取相應(yīng)基因

普通大米細胞大米細胞(含相應(yīng)基因)與運載體DNA拼接，導(dǎo)入大米植株(長黃金大米)表達第二十頁，共37頁。從細胞中分離出DNA從大腸桿菌中提取質(zhì)粒限制酶提取目的基因限制酶目的基因與運載體結(jié)合DNA連接酶目的基因?qū)胧荏w細胞目的基因的表達與檢測基因工程操作的基本步驟第二十一頁，共37頁。⒈要使目的基因與對應(yīng)的載體重組，所需的兩種酶是（）①限制酶②連接酶③解旋酶④還原酶Ａ．①②Ｂ．③④Ｃ．①④Ｄ．②③⒉實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胞內(nèi)分離出來，這要利用限制性內(nèi)切酶。一種限制性內(nèi)切酶能識別ＤＮＡ分子的ＧＡＡＴＴＣ順序，切點在Ｇ和Ａ之間，這是利用了酶的（）Ａ．高效性Ｂ．專一性Ｃ．多樣性Ｄ．催化活性易受外界影響ＡＢ隨練習(xí)堂第二十二頁，共37頁。3、下列有關(guān)基因工程操作順序的組合中，正確的一組是（）①目的基因的檢測與表達②目的基因與運載體結(jié)合③將目的基因?qū)胧荏w細胞④目的基因的提取A、④③②①B、①②③④C、④②③①D、③④②①C第二十三頁，共37頁。課堂小結(jié)：基因工程的別名操作原理操作對象操作水平操作工具基本過程結(jié)果基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)

基因重組

DNA或基因DNA分子水平

限制酶、DNA連接酶、運載體（1）提取目的基因（2）目的基因與運載體結(jié)合（3）將目的基因?qū)胧荏w細胞（4）目的基因的表達和檢測

人類需要的基因產(chǎn)物第二十四頁，共37頁。你知道什么是真正的碩果累累嗎?轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品知多少第二十五頁，共37頁。抗蟲棉抗CMV甜椒基因工程與作物育種第二十六頁，共37頁。

第二十七頁，共37頁。生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國)乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)第二十八頁，共37頁。轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄第二十九頁，共37頁?；蚬こ膛c藥物研制我國生產(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。受材料來源限制產(chǎn)量有限，其價格往往十分昂貴。

微生物生長迅速，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锛毎麅?nèi)，讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物，不但能解決產(chǎn)量問題，還能大大降低生產(chǎn)成本。第三十頁，共37頁。

轉(zhuǎn)基因抗乙肝西紅柿(中國)，雖然不能治愈乙肝，但一年只吃幾個抗乙肝西紅柿，就完全能代替注射乙肝疫苗。抗乙肝西紅柿屬于轉(zhuǎn)基因食品，就是將乙肝疫苗植入西紅柿內(nèi)，經(jīng)過多代繁殖，使轉(zhuǎn)入的基因穩(wěn)定化。用轉(zhuǎn)基因的植物生產(chǎn)藥物第三十一頁，共37頁。

胰島素從豬、牛等動物的胰腺中提取，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！使其價格降低了30%-50%!第三十二頁，共37頁。

基因工程做成的“超級細菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。

通常一種假單孢桿菌只能分解石油中的一種烴類．用基因工程培育成功的“超級細菌”卻能分解石油中的多種烴類化合物。

科學(xué)家還培育出能吞食轉(zhuǎn)