基因工程及其應(yīng)用課件(好)

1、能否讓細(xì)菌能否讓細(xì)菌“吐出吐出”蛛絲？讓禾本科植蛛絲？讓禾本科植物也能固氮？物也能固氮？設(shè)想設(shè)想根瘤菌的固氮作用根瘤菌的固氮作用基因基因“嫁接嫁接”基因工程及基因工程及其應(yīng)用其應(yīng)用第第2 2節(jié)節(jié)基因工程：基因工程：即即 。通俗的說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某通俗的說，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，生物的細(xì)胞里， 地改造生物的地改造生物的 。原原 理：理：操作水平：操作水平：結(jié)結(jié) 果：果：基因重組基因重組DNADNA分子水平分子水平定向定向地改造生物的遺傳性狀，地改造生物的遺傳性狀，

2、獲得人類所需要的品種。獲得人類所需要的品種?；蚱唇蛹夹g(shù)或基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)重組技術(shù)定向定向遺傳性狀遺傳性狀作用于：作用于：磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAAAATTCCGTAG EcoRI 剪切目的基因剪切目的基因CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAAAATTCCGTAG 目的基因目的基因黏性末端黏性末端被同一種限制酶切斷的幾個被同一種限制酶切斷的幾個DNADNA是否具有是否具有相同的黏性末端？相同的黏性末端？思考思考: :形成的黏性末端不同形

3、成的黏性末端不同不同的限制酶呢？不同的限制酶呢？具有具有使用使用DNA連接酶制作重組連接酶制作重組DNA分子分子甲片段甲片段CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT 乙片段乙片段GGCATCTTAAAATTCCGTAG GGCATCTTAAAATTCCGTAG DNADNA連接酶的作用位點連接酶的作用位點是：相鄰的兩個脫氧是：相鄰的兩個脫氧核苷酸的切口。即生成：核苷酸的切口。即生成：磷酸二酯鍵。磷酸二酯鍵。（2 2）常用）常用的運載體：的運載體：質(zhì)粒、噬菌體和動、植物病毒等質(zhì)粒、噬菌體和動、植物病毒等（1 1）概念）概念 標(biāo)記基標(biāo)記基因，便因，便于進(jìn)行于進(jìn)行檢

4、測。檢測。質(zhì)粒質(zhì)粒存在于許多細(xì)存在于許多細(xì)菌和酵母菌等生物菌和酵母菌等生物中中, ,是能夠自主復(fù)是能夠自主復(fù)制的制的很小的環(huán)狀很小的環(huán)狀DNADNA分子分子。從細(xì)胞中分從細(xì)胞中分離出離出DNA從大腸桿菌從大腸桿菌中提取質(zhì)粒中提取質(zhì)粒限制限制 酶酶提取目的基因提取目的基因限制酶限制酶目的基因與目的基因與運載體結(jié)合運載體結(jié)合DNA連連 接酶接酶目的基因?qū)康幕驅(qū)胧荏w細(xì)胞入受體細(xì)胞目的基因的目的基因的表達(dá)與檢測表達(dá)與檢測三、基因工程操作的基本步驟三、基因工程操作的基本步驟抗蟲棉抗蟲棉1、基因工程與作物育種生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚魚( (中國中國) )乳汁中含有人生長激素的乳

5、汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因牛轉(zhuǎn)基因牛( (阿根廷阿根廷) )轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚抗寒基轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄因的番茄2 2、基因工程與藥物研制、基因工程與藥物研制我國生產(chǎn)的部分基因我國生產(chǎn)的部分基因工程疫苗和藥物工程疫苗和藥物許多藥品的生產(chǎn)許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取是從生物組織中提取的。受材料來源限制的。受材料來源限制產(chǎn)量有限，其價格往產(chǎn)量有限，其價格往往十分昂貴。往十分昂貴。微生物生長迅速，容易控制，適于大規(guī)模工微生物生長迅速，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)I(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

6、相應(yīng)的藥物，不但入微生物細(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。能解決產(chǎn)量問題，還能大大降低生產(chǎn)成本。胰島素從豬、牛等動物的胰胰島素從豬、牛等動物的胰腺中提取，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)量之低和價的胰島素，其產(chǎn)量之低和價格之高可想而知。格之高可想而知。將合成的胰島將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿素基因?qū)氪竽c桿菌，每菌，每2000L2000L培養(yǎng)液培養(yǎng)液就能產(chǎn)生就能產(chǎn)生100g100g胰島胰島素！使其價格降低素！使其價格降低了了30%-50%!30%-50%! 臨床常見的生長激素，干擾素和乙肝疫苗等藥物都臨床

7、常見的生長激素，干擾素和乙肝疫苗等藥物都可以用基因工程來大規(guī)模生產(chǎn)可以用基因工程來大規(guī)模生產(chǎn)1987年開始上市的干擾素年開始上市的干擾素基因工程做成的基因工程做成的“超級細(xì)菌超級細(xì)菌”能吞食和能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。通常一種假單孢通常一種假單孢桿菌只能分解石油中桿菌只能分解石油中的一種烴類用基因的一種烴類用基因工程培育成功的工程培育成功的“超超級細(xì)菌級細(xì)菌”卻能分解石卻能分解石油中的多種烴類化合油中的多種烴類化合物。物。 科學(xué)家還培育出能吞食轉(zhuǎn)化汞、鎘等重金屬，分科學(xué)家還培育出能吞食轉(zhuǎn)化汞、鎘等重金屬，分解解DDTDDT等毒害物質(zhì)的細(xì)菌。等毒害物質(zhì)的細(xì)菌。3、環(huán)

8、境污染治理、環(huán)境污染治理 利用基因工程培育的利用基因工程培育的“指示生物指示生物”能十分靈敏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)化污染物亡，甚至還可以吸收和轉(zhuǎn)化污染物。 安全嗎安全嗎?!轉(zhuǎn)基因植物的安全性爭論轉(zhuǎn)基因植物的安全性爭論 支持派認(rèn)為：如果轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)生物技術(shù)得支持派認(rèn)為：如果轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)生物技術(shù)得不到社會支持，這一研究將被扼殺，并且不到社會支持，這一研究將被扼殺，并且強調(diào)，迄今為止并沒有發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因食品危強調(diào)，迄今為止并沒有發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因食品危害人體健康和環(huán)境的確切證據(jù)。害人體健康和環(huán)境的確切證據(jù)。 美國人

9、食用轉(zhuǎn)基因食品已美國人食用轉(zhuǎn)基因食品已多年，多年，超級超級市場上市場上有有4000多種商品是含多種商品是含有有轉(zhuǎn)基轉(zhuǎn)基因因植物成分的植物成分的，還沒有事例證明人吃了還沒有事例證明人吃了以后會得病，甚至?xí)院髸貌。踔習(xí)鹌鹚劳?。死亡。加拿大、澳大利亞也是轉(zhuǎn)基因食品的加拿大、澳大利亞也是轉(zhuǎn)基因食品的生產(chǎn)大國，均生產(chǎn)大國，均有幾有幾千萬人在千萬人在吃吃，到現(xiàn)，到現(xiàn)在為止也沒在為止也沒有有個案例說明它個案例說明它有有問題問題 。反對派的觀點反對派的觀點 一英國科學(xué)家聲稱，轉(zhuǎn)基因馬鈴薯會減一英國科學(xué)家聲稱，轉(zhuǎn)基因馬鈴薯會減弱老鼠免疫系統(tǒng)功能；弱老鼠免疫系統(tǒng)功能； 美國康乃爾大學(xué)也發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)基因玉米會美國康乃爾大學(xué)也發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)基因玉米會危害蝴蝶幼蟲及其相關(guān)生態(tài)環(huán)境。危害蝴蝶幼蟲及其相關(guān)生態(tài)環(huán)境。 環(huán)保團體認(rèn)為這種違反自然的轉(zhuǎn)基因作環(huán)保團體認(rèn)為這種違反自然的轉(zhuǎn)基因作物及產(chǎn)品，未經(jīng)長期安全測試，長期食物及產(chǎn)品，未經(jīng)長期安全測試，長期食用可能對人類及生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響。用可能對人類及生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響。 尤其是注重環(huán)境和生態(tài)保護的歐盟國家，尤其是注重環(huán)境和生態(tài)保護的歐盟國家，對轉(zhuǎn)基因作物更加排斥，因而抵制美國對轉(zhuǎn)基因作物更加排斥，因而抵制美國GMO產(chǎn)品的進(jìn)口。產(chǎn)品的進(jìn)口?；蚬こ痰牟僮鞴ぞ呋蚬こ痰牟僮鞴ぞ?.基因的剪刀基因的剪刀 限制酶限制酶2.基因的針線基因的針線 連接酶連接酶