62基因工程及其應用

1、ks5u精品課件,基因工程及其應用,ks5u精品課件,轉基因西紅柿,ks5u精品課件,轉基因超級鼠,ks5u精品課件,藍色妖姬,ks5u精品課件,水母,ks5u精品課件,能發(fā)熒光的熱帶斑馬魚,普通熱帶斑馬魚是不發(fā)熒光的,如何讓普通熱帶斑馬魚也發(fā)熒光?,第 2 節(jié) 基因工程及其應用,ks5u精品課件,家蠶能夠吐出蠶絲為人類利用,能否讓細菌“吐出”蠶絲？,設想,ks5u精品課件,(1)為什么能把一種生物的基因“嫁接”到另一種生物上？ (2)推測這種“嫁接”怎樣才能實現(xiàn)？ (3)這種“嫁接”對品種的改良有什么意義？,ks5u精品課件,基因工程：又叫做基因拼接技術或DNA重組技術。通俗的說，就是按照人

2、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，定向地改造生物的遺傳性狀。,原理：基因重組,操作水平：DNA分子水平,結 果：定向地改造生物的遺傳性狀，獲得人類所需要的品種。,一、基因工程,ks5u精品課件,需要解決什么問題？,目的基因的獲得 如何將目的基因導入受體細胞 目的基因的表達,ks5u精品課件,第一步：獲取目的基因：,三、基因工程基本步驟,1、人工合成基因 2、從某生物體細胞內的DNA中直接分離基因,ks5u精品課件,一、獲取目的基因,專一性（eg：EcoRI限制酶）,ks5u精品課件,GAGACTGATTGGCCTTAAGCTCGAG CTCTGA

3、CTAACCGGAATTCGAGCTC,GAGACTGATTGGCCTTAA CTCTGACTAACCGG,GCTCGAG AATTCGAGCTC,ks5u精品課件,限制性內切酶,除了某些病毒以外，限制性內切酶只在原核生物中發(fā)現(xiàn) 識別位點和切割位點,黏性末端,平末端,ks5u精品課件,目的基因導入受體細胞,DNA 分子大、難擴散、難以通過細胞膜運輸 “特洛伊木馬”的啟發(fā) “木馬”：能比較容易穿過細胞膜進入細胞； 能攜帶目的基因 有助于目的基因在細胞內的表達,ks5u精品課件,3、基因的運輸工具運載體,常用的運載體：質粒、噬菌體和動植物病毒,標記基因，便于進行檢測。,運載體必須同時滿足三個要求：

4、能與目的基因結合；能進入受體生物細胞并在受體生物細胞內復制并表達；比較容易得到。,ks5u精品課件,用與提取目的基因相同的限制酶切割質粒使之出現(xiàn)一個切口，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配對后，在連接酶的作用下連接形成重組DNA分子。,第二步、目的基因與運載體結合,ks5u精品課件,被同一種限制酶切斷的幾個DNA是否具有相同的黏性末端？,ks5u精品課件,基因的針線：DNA連接酶,目的基因,質粒,ks5u精品課件,基因的針線DNA連接酶,連接酶的作用是：將互補配對的兩個黏性末端連接起來，使之成為一個完整的DNA分子。,重播,ks5u精品課件,第三步：將目的基因導

5、入受體細胞,常用的受體細胞：菌類和動植物細胞,Eg：可以分泌人胰島素 的細菌,ks5u精品課件,第四步、目的基因的表達和檢測,大量的受體細胞接受不多的目的基因。處理的受體細胞中真正攝入了目的基因的很少，必須將它從中檢測出來。 將每個受體細胞單獨培養(yǎng)形成菌落，檢測菌落中是否有目的基因的表達產物。淘汰無表達產物的菌落，保留有表達產物的進一步培養(yǎng)、研究。,ks5u精品課件,ks5u精品課件,ks5u精品課件,第一課時知識點：,基因工程的概念 基因工程的基本步驟（四步驟） 目的基因的運載體有哪些？ 質粒（存在于細菌和酵母菌中）、噬菌體、 動植物病毒 基因的剪刀、針線分別是？ 限制性核酸內切酶（200多

6、種）、DNA連接酶,ks5u精品課件,四、基因工程的應用,一、基因工程與作物育種,ks5u精品課件,抗蟲害的玉米,ks5u精品課件,轉黃瓜抗青枯病基因的甜椒,獲得高產、穩(wěn)產和具有優(yōu)良品質的農作物和具有抗逆性的作物新品種。,ks5u精品課件,ks5u精品課件,抗蟲的基因來自蘇云金桿菌。蘇云金桿菌形成的伴胞晶體是一種毒性很強的蛋白晶體，能使棉鈴蟲等鱗翅口害蟲癱瘓致死?？茖W家將編碼這個蛋白質的基因導人作物，使作物自身具有抵御蟲害的能力。,ks5u精品課件,生長快、肉質好的轉基因魚(中國),乳汁中含有人生長激素的轉基因牛(阿根廷),ks5u精品課件,2、基因工程與藥物研制,我國生產的部分基因工程疫苗和

7、藥物,許多藥品的生產是從生物組織中提取的。受材料來源限制產量有限，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。若將生物合成相應藥物成分的基因導入微生物細胞內，讓它們產生相應的藥物，不但能解決產量問題，還能大大降低生產成本。,ks5u精品課件,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，其產量之低和價格之高可想而知。,將合成的胰島素基因導入大腸桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產生100g胰島素！使其價格降低了30%-50%!,ks5u精品課件,3、環(huán)境保護基因工程做成的“超級細菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質。,通常一種細菌只能分解石油中的一

8、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。有的還能吞食轉化汞、鎘等重金屬，分解DDT等毒害物質。,ks5u精品課件,ks5u精品課件,轉基因生物和轉基因食品的安全性,你認為應該如何對待轉基因生物和轉基因食品的安全性問題？,ks5u精品課件,2.3轉基因生物和轉基因食品的安全性,ks5u精品課件,轉基因抗蟲棉、耐貯藏番茄、抗病毒甜椒及基因工程疫苗等已獲得生產應用安全證書。,ks5u精品課件,ks5u精品課件,練習：,要使目的基因與對應的載體重組，所需的兩種酶是（ ） 限制酶連接酶解旋酶還原酶 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分離出來，這要利用限制性內切酶。一種限制性內切酶能識別分子的順序，切點在和之間，這是利用了酶的（） 高效性專一性 多樣性催化活性易受外界影響,ks5u精品課件,基因工程的正確操作步驟是（）使目的基因與運載體結合將目的基因導入受體細胞檢測目的基因的表達是否符合特定性狀要求提取目的基因 采用基因工程的方法培育抗蟲棉，下列導入目的基因的作法正確的是（）（理綜第題）將毒素蛋白