基因工程及其應用.ppt

1、能發(fā)光的水母,能否能否讓熱帶魚也能發(fā)光?,設(shè)想,不能發(fā)光的熱帶斑馬魚,資料：以往，治療糖尿病的胰島素是從動物胰腺中提取的，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，治療一個患者需宰殺40-50頭牛，其產(chǎn)量之低和價格之高可想而知。我們知道微生物如大腸桿菌可以有分泌產(chǎn)物且微生物繁殖速度很快。,設(shè)想：能否讓微生物產(chǎn)生出人的胰島素干擾素等珍貴的藥物？,T,T,T,T,A,G,C,C,G,G,A,A,基因工程及其應用,1.什么叫基因工程? 2.基因工程 的基本操作步驟有哪些?,閱讀教材 P102，解決以下問題：,能力體現(xiàn),又稱基因拼接技術(shù),或重組DNA 技術(shù) 通俗的說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種

2、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，定向的改造生物的遺傳性狀。, 基因工程(gene engineering),原 理：,操作水平：,結(jié) 果：,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。, 基因工程(gene engineering),優(yōu) 點：,克服遠緣雜交不親和的障礙。,如:EcoRI,1.基因的剪刀限制酶,基因操作的工具,特點:,一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列,并在特定切點切割,練習使用EcoRI 剪切目的基因,黏性末端,模型構(gòu)建1,2.分子針線DNA連接酶,基因操作的工具,作用：連接“梯子”斷口的“扶手”而非“梯子”中間的“踏板

3、”。,模型構(gòu)建2,使用DNA連接酶制作重組DNA分子,甲片段,重組DNA分子,3.基因的運輸工具運載體,常用的運載體有兩類： 1）細菌細胞質(zhì)的質(zhì)粒 2）噬菌體或某些動植物病毒,基因操作的工具,第一步,提取目的基因,第二步,目的基因與運載體結(jié)合,第三步,將目的基因?qū)胧荏w細胞,檢測目的基因的表達情況,第四步,細菌,細胞,質(zhì)粒,DNA,用限 制酶切斷 DNA,用DNA連接酶連 接目的基因,將重組DNA 導入受體細胞,目的基因的產(chǎn)物,三.基因操作的基本步驟,基因工程的“四步曲”,目的基因的獲取,1,基因表達載體的構(gòu)建,2,將目的基因?qū)胧荏w細胞,3,目的基因的檢測和表達,4,四、基因工程的應用,一、

4、基因工程與作物育種,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),轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒,獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物和具有抗逆性的作物新品種。,2、基因工程與藥物研制,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。,常見：干擾素，白細胞介素，乙肝疫苗等,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%!,3、環(huán)境保護基因工程做成

5、的“超級細菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。,通常一種細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。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。,轉(zhuǎn)基因食品,安全嗎?,轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性,你認為應該如何對待轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性問題？ 目前，大多數(shù)專家認為，已經(jīng)投入商品化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因番茄、玉米等農(nóng)產(chǎn)品都是安全的。迄今為止尚無食用轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品引起任何嚴重問題的科學報道。 轉(zhuǎn)基因抗蟲棉、耐貯藏番茄、抗病毒甜椒及基因工程疫苗等已獲得生產(chǎn)應用安全證書。,基因工程的正確操作步驟是:,使目的基因與運載體結(jié)合 將目的基因?qū)胧荏w細