基因工程ppt課件

1、12善假于物善假于物3你能使等式成立你能使等式成立?4基因工程的別名基因工程的別名操作環(huán)境操作環(huán)境操作對(duì)象操作對(duì)象操作水平操作水平基本過程基本過程原理原理結(jié)果結(jié)果理解理解基因拼接技術(shù)或基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)重組技術(shù)生物體外生物體外基因基因DNA分子水平分子水平剪切剪切拼接拼接導(dǎo)入導(dǎo)入表達(dá)表達(dá)定向改造生物遺傳性狀定向改造生物遺傳性狀基因重組基因重組基因工程概念基因工程概念基因工程又叫做基因拼接技術(shù)或基因工程又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。重組技術(shù)。 是在生物體外，通過對(duì)是在生物體外，通過對(duì)DNA分子進(jìn)行人工分子進(jìn)行人工“剪切剪切” 和和“拼接拼接”，對(duì)生物的基因進(jìn)行改，對(duì)生物的基因進(jìn)行

2、改造和重新組合，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行無性繁殖，使重組基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生出造和重新組合，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行無性繁殖，使重組基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生出人類所需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品人類所需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品5;.6基因操作的工具基因操作的工具 基因的剪刀（分子手術(shù)刀）基因的剪刀（分子手術(shù)刀） 限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶） 基因的針線（分子縫合針）基因的針線（分子縫合針） DNA連接酶連接酶 基因的運(yùn)輸工具（分子運(yùn)輸車）基因的運(yùn)輸工具（分子運(yùn)輸車） 運(yùn)載體運(yùn)載體 7（1）限制酶）限制酶 分布：分布：作用特點(diǎn)作用特點(diǎn): 結(jié)果：結(jié)果： 舉例：舉例：Ec

3、oR1限制酶限制酶識(shí)別序列的特點(diǎn)識(shí)別序列的特點(diǎn)作用是什么作用是什么切斷的是什么鍵切斷的是什么鍵主要在原核生物中。主要在原核生物中。 專一性，識(shí)別特定核苷酸序列，切割特定切點(diǎn)。專一性，識(shí)別特定核苷酸序列，切割特定切點(diǎn)。產(chǎn)生黏性未端產(chǎn)生黏性未端8（2）運(yùn)載體）運(yùn)載體 作用：將外源基因送入受體細(xì)胞。作用：將外源基因送入受體細(xì)胞。 具備的條件：具備的條件： 舉例：質(zhì)粒、噬菌體舉例：質(zhì)粒、噬菌體 和動(dòng)植物病毒。和動(dòng)植物病毒。 能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制 并穩(wěn)定地保存。并穩(wěn)定地保存。 具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)。具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)。 具有某些標(biāo)記基因具有某些標(biāo)記基因 對(duì)受體細(xì)胞無害對(duì)受體細(xì)胞無害9質(zhì)粒本

4、質(zhì)本質(zhì):分布分布:基因基因:抗藥性基因、抗生素生成基因、固氮基因抗藥性基因、抗生素生成基因、固氮基因擬核和細(xì)胞核以外能獨(dú)立復(fù)制的小型環(huán)狀擬核和細(xì)胞核以外能獨(dú)立復(fù)制的小型環(huán)狀DNA分子分子許多細(xì)菌及酵母菌細(xì)胞內(nèi)許多細(xì)菌及酵母菌細(xì)胞內(nèi)10（2）DNA連接酶連接酶 連接的部位：連接的部位： 結(jié)果：結(jié)果：與與DNA聚合酶聚合酶相同嗎相同嗎磷酸和脫氧核糖之間的鍵：磷酸二酯鍵（梯子的扶手）磷酸和脫氧核糖之間的鍵：磷酸二酯鍵（梯子的扶手）兩個(gè)相同的末端的連接。兩個(gè)相同的末端的連接。11基因工程基本操作的四個(gè)步驟基因工程基本操作的四個(gè)步驟1 1、目的基因的獲取、目的基因的獲取2 2、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合、目的

5、基因與運(yùn)載體結(jié)合3 3、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞4 4、目的基因的檢測(cè)與鑒定、目的基因的檢測(cè)與鑒定12一、目的基因的獲取一、目的基因的獲取1 1、目的基因主要是指、目的基因主要是指_編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因請(qǐng)舉出三個(gè)以上的例子請(qǐng)舉出三個(gè)以上的例子2 2、獲取目的基因的常用方法有哪些、獲取目的基因的常用方法有哪些? ?（1 1） 直接獲得目的基因直接獲得目的基因（4 4）利用）利用PCRPCR技術(shù)擴(kuò)增技術(shù)擴(kuò)增（3 3）人工合成）人工合成（2）反轉(zhuǎn)錄法）反轉(zhuǎn)錄法13反轉(zhuǎn)錄法：反轉(zhuǎn)錄法： 以目的基因轉(zhuǎn)錄成的信使以目的基因轉(zhuǎn)錄成的信使RNARNA為模板，反轉(zhuǎn)為模板

6、，反轉(zhuǎn)錄成互補(bǔ)的單鏈錄成互補(bǔ)的單鏈DNADNA，然后在酶的作用下合成雙，然后在酶的作用下合成雙鏈鏈DNADNA，從而獲得所需的基因。，從而獲得所需的基因。目的基因的目的基因的mRNAmRNA雜交雙鏈雜交雙鏈( (單鏈單鏈RNA/RNA/單鏈單鏈DNA)DNA)單鏈單鏈DNADNA反轉(zhuǎn)錄酶反轉(zhuǎn)錄酶核酸酶核酸酶H HDNADNA聚合酶聚合酶雙鏈雙鏈DNADNA( (目的基因目的基因) )14根據(jù)已知的氨基酸序列合成根據(jù)已知的氨基酸序列合成DNADNA法法 ： 根據(jù)已知蛋白質(zhì)的氨基酸序列，推測(cè)根據(jù)已知蛋白質(zhì)的氨基酸序列，推測(cè)出相應(yīng)的信使出相應(yīng)的信使RNARNA序列，然后按照堿基互序列，然后按照堿基互

7、補(bǔ)配對(duì)原則，推測(cè)出它的結(jié)構(gòu)基因的核苷補(bǔ)配對(duì)原則，推測(cè)出它的結(jié)構(gòu)基因的核苷酸序列，再通過化學(xué)方法，以單核苷酸為酸序列，再通過化學(xué)方法，以單核苷酸為原料合成目的基因。原料合成目的基因。蛋白質(zhì)的氨基酸序列蛋白質(zhì)的氨基酸序列mRNAmRNA的核苷酸序列的核苷酸序列結(jié)構(gòu)基因的核苷酸序列結(jié)構(gòu)基因的核苷酸序列推測(cè)推測(cè)推測(cè)推測(cè)目的基因目的基因化學(xué)合成化學(xué)合成15質(zhì)粒質(zhì)粒目的基因目的基因限制酶處理限制酶處理一個(gè)切口一個(gè)切口兩個(gè)黏性末端兩個(gè)黏性末端兩個(gè)切口兩個(gè)切口獲得目的基因獲得目的基因DNADNA連接酶連接酶重組重組DNADNA分子（重組質(zhì)粒）分子（重組質(zhì)粒） 核心核心同一種同一種( (二二) )目的基因與運(yùn)載

8、體結(jié)合目的基因與運(yùn)載體結(jié)合16PCRPCR技術(shù)原理技術(shù)原理 及反應(yīng)過程及反應(yīng)過程原理：原理：DNADNA雙鏈復(fù)制雙鏈復(fù)制反應(yīng)過程：反應(yīng)過程：1、加熱、加熱至至909095 95 目的基因目的基因DNA解鏈解鏈2、冷卻、冷卻至至555560 60 ，引物結(jié)合到互補(bǔ)引物結(jié)合到互補(bǔ)DNADNA鏈鏈3 3、加熱至、加熱至707075 75 ，熱穩(wěn)定熱穩(wěn)定DNADNA聚合酶從聚合酶從從引物起始互補(bǔ)鏈的從引物起始互補(bǔ)鏈的合成合成 17目的基因的檢測(cè)與鑒定目的基因的檢測(cè)與鑒定1、如何檢測(cè)是否導(dǎo)入了目的基因、如何檢測(cè)是否導(dǎo)入了目的基因檢測(cè)標(biāo)記基因是否表達(dá)：體現(xiàn)抗藥性、有某些顏色反應(yīng)檢測(cè)標(biāo)記基因是否表達(dá)：體現(xiàn)抗

9、藥性、有某些顏色反應(yīng)運(yùn)載體應(yīng)具有什么運(yùn)載體應(yīng)具有什么特點(diǎn)特點(diǎn)DNA探針法檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入探針法檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入2、如何檢測(cè)目的基因的表達(dá)、如何檢測(cè)目的基因的表達(dá)檢測(cè)目的基因控制的性狀：檢測(cè)目的基因控制的性狀：如何檢測(cè)抗蟲基因已在棉花細(xì)胞表達(dá)？如何檢測(cè)抗蟲基因已在棉花細(xì)胞表達(dá)？用害蟲食用棉花葉片用害蟲食用棉花葉片DNA探針法檢測(cè)目的基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的探針法檢測(cè)目的基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA1819202122轉(zhuǎn)魚抗寒蛋白基因的番茄轉(zhuǎn)魚抗寒蛋白基因的番茄2324不會(huì)引起過敏的轉(zhuǎn)基因大豆不會(huì)引起過敏的轉(zhuǎn)基因大豆252627如轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁，乳糖含量降低，營(yíng)養(yǎng)成分不變?nèi)甾D(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁，乳糖含量

10、降低，營(yíng)養(yǎng)成分不變?nèi)橹泻腥松L(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因牛乳汁中含有人生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因牛( (阿根廷阿根廷) )2829基因工程基因工程胰島素胰島素是治療糖尿病的特效藥，長(zhǎng)期以來只能依靠從豬、牛等動(dòng)物的胰腺中提取，胰島素是治療糖尿病的特效藥，長(zhǎng)期以來只能依靠從豬、牛等動(dòng)物的胰腺中提取，100Kg100Kg胰腺只能提取胰腺只能提取4-5g4-5g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價(jià)格之高可想而知。的胰島素，其產(chǎn)量之低和價(jià)格之高可想而知。將將合成的胰島素基因合成的胰島素基因?qū)雽?dǎo)入大腸桿菌大腸桿菌，每，每2000L2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g100g胰島素！大規(guī)胰島素！大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)不但解決了這種比

11、黃金還貴的藥品產(chǎn)量問題，還使其價(jià)格降低了模工業(yè)化生產(chǎn)不但解決了這種比黃金還貴的藥品產(chǎn)量問題，還使其價(jià)格降低了30%-50%!30%-50%!30基因工程干擾素基因工程干擾素干擾素治療病毒感染簡(jiǎn)直是干擾素治療病毒感染簡(jiǎn)直是“萬能靈藥萬能靈藥”！過去從人血中提取，！過去從人血中提取，300L300L血才提取血才提取1mg1mg！其！其“珍貴珍貴”程度自不用多說。程度自不用多說?；蚬こ倘烁蓴_素基因工程人干擾素-2b（安達(dá)芬）（安達(dá)芬） 是我國(guó)第一個(gè)全國(guó)產(chǎn)化基因工程人干擾素是我國(guó)第一個(gè)全國(guó)產(chǎn)化基因工程人干擾素-2b，具有抗病毒，抑制腫瘤細(xì)胞增生，調(diào)節(jié)人體免疫功能的作用，廣泛用于病毒性疾病具有抗病毒，

12、抑制腫瘤細(xì)胞增生，調(diào)節(jié)人體免疫功能的作用，廣泛用于病毒性疾病治療和多種腫瘤的治療，是當(dāng)前國(guó)際公認(rèn)的病毒性疾病治療的首選藥物和腫瘤生物治療和多種腫瘤的治療，是當(dāng)前國(guó)際公認(rèn)的病毒性疾病治療的首選藥物和腫瘤生物治療的主要藥物。治療的主要藥物。31基因工程與環(huán)境污染治理基因工程與環(huán)境污染治理基因工程做成的基因工程做成的“超級(jí)細(xì)菌超級(jí)細(xì)菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。321、有些轉(zhuǎn)基因食物含的一些物質(zhì)，可能會(huì)影響人體健康。、有些轉(zhuǎn)基因食物含的一些物質(zhì)，可能會(huì)影響人體健康。2、大量的轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)入自然界后很可能會(huì)與野生物種進(jìn)行雜交，產(chǎn)生一些超級(jí)生物，、大量的轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)入自然界后很可能會(huì)與野生物種進(jìn)行雜交，產(chǎn)生一些超級(jí)生物