62基因工程及其應(yīng)用

1、ks5u精品課件,基因工程及其應(yīng)用,ks5u精品課件,轉(zhuǎn)基因西紅柿,ks5u精品課件,轉(zhuǎn)基因超級(jí)鼠,ks5u精品課件,藍(lán)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(yīng)用,ks5u精品課件,家蠶能夠吐出蠶絲為人類利用,能否讓細(xì)菌“吐出”蠶絲？,設(shè)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(cè)這種“嫁接”怎樣才能實(shí)現(xiàn)？ (3)這種“嫁接”對(duì)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(shù)或DNA重組技術(shù)。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(xì)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(jié) 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?qū)胧荏w細(xì)胞 目的基因的表達(dá),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(xì)胞內(nèi)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(nèi)切酶,除了某些病毒以外，限制性內(nèi)切酶只在原核生物中發(fā)現(xiàn) 識(shí)別位點(diǎn)和切割位點(diǎn),黏性末端,平末端,ks5u精品課件,目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,DNA 分子大、難擴(kuò)散、難以通過細(xì)胞膜運(yùn)輸 “特洛伊木馬”的啟發(fā) “木馬”：能比較容易穿過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞； 能攜帶目的基因 有助于目的基因在細(xì)胞內(nèi)的表達(dá),ks5u精品課件,3、基因的運(yùn)輸工具運(yùn)載體,常用的運(yùn)載體：質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒,標(biāo)記基因，便于進(jìn)行檢測(cè)。,運(yùn)載體必須同時(shí)滿足三個(gè)要求：

4、能與目的基因結(jié)合；能進(jìn)入受體生物細(xì)胞并在受體生物細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并表達(dá)；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(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。,第二步、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合,ks5u精品課件,被同一種限制酶切斷的幾個(gè)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(zhì)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(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)黏性末端連接起來，使之成為一個(gè)完整的DNA分子。,重播,ks5u精品課件,第三步：將目的基因?qū)?/p>

5、入受體細(xì)胞,常用的受體細(xì)胞：菌類和動(dòng)植物細(xì)胞,Eg：可以分泌人胰島素 的細(xì)菌,ks5u精品課件,第四步、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。 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。,ks5u精品課件,ks5u精品課件,ks5u精品課件,第一課時(shí)知識(shí)點(diǎn)：,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(yùn)載體有哪些？ 質(zhì)粒（存在于細(xì)菌和酵母菌中）、噬菌體、 動(dòng)植物病毒 基因的剪刀、針線分別是？ 限制性核酸內(nèi)切酶（200多

6、種）、DNA連接酶,ks5u精品課件,四、基因工程的應(yīng)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(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。,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(qiáng)的蛋白晶體，能使棉鈴蟲等鱗翅口害蟲癱瘓致死?？茖W(xué)家將編碼這個(gè)蛋白質(zhì)的基因?qū)俗魑?，使作物自身具有抵御蟲害的能力。,ks5u精品課件,生長(zhǎng)快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國(guó)),乳汁中含有人生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷),ks5u精品課件,2、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

7、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(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)量問題，還能大大降低生產(chǎn)成本。,ks5u精品課件,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%!,ks5u精品課件,3、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

8、種烴類，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)。,ks5u精品課件,ks5u精品課件,轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性,你認(rèn)為應(yīng)該如何對(duì)待轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性問題？,ks5u精品課件,2.3轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性,ks5u精品課件,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(yīng)用安全證書。,ks5u精品課件,ks5u精品課件,練習(xí)：,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 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，這要利用限制性內(nèi)切酶。一種限制性內(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(yùn)載體結(jié)合將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞檢測(cè)目的基因的表達(dá)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(dǎo)入目的基因的作法正確的是（）（理綜第題）將毒素蛋白