基因工程及其應用課件

最新款的摩托車你想過嗎?誰能告訴我這是ＷＨＡＴ？誰能告訴我這是ＷＨＡＴ？基因工程及其應用第2節(jié)基因工程：即。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，然后放到另一種生物的細胞里，地改造生物的。原理：操作水平：結(jié)果：一、基因工程基因重組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?；蚱唇蛹夹g(shù)或DNA重組技術(shù)定向遺傳性狀二、基因操作的工具1、基因工程的指“限制性核酸內(nèi)切酶

”主要存在于微生物一種限切酶只能識別一種特定的核苷酸序列,并在特定切點切割DNA分子已發(fā)現(xiàn)的有200多種種類:來源:特點:“”作用于：磷酸二酯鍵限制性內(nèi)切酶（EcoRⅠ）作用過程點擊播放

被同一種限制酶切斷的幾個DNA是否具有相同的黏性末端？思考:形成的黏性末端不同不同的限制酶呢？具有2、基因工程的指“DNA連接酶”“”作用：將互補配對的兩個粘性末端連接起來，使之成為一個完整的DNA分子DNA連接酶的作用過程點擊播放

DNA連接酶的作用位點是：相鄰的兩個脫氧核苷酸的切口。即生成：磷酸二酯鍵。3、基因的運載體（2）條件①能夠在宿主細胞中復制并穩(wěn)定地保存②具有多個限制酶切點，以便與外源基因連接③具有標記基因，便于進行篩選（3）常用的運載體：質(zhì)粒、噬菌體和動、植物病毒等（1）運載體的概念

標記基因，便于進行檢測。

其中質(zhì)粒存在于許多細菌和酵母菌等生物中,是細胞染色體外能夠自主復制的很小的環(huán)狀DNA分子.

（4）它們的共同特點是都有侵染或進入宿主細胞的能力第一步：獲取目的基因三、基因工程基本步驟1、從基因文庫中獲取目的基因2、利用PCR技術(shù)擴增目的基因有兩種方法：

①逆轉(zhuǎn)錄法：以信使RNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下利用脫氧核苷酸合成DNA(基因)。

②化學合成法：根據(jù)蛋白質(zhì)的氨基酸順序推算出信使RNA核糖核苷酸順序，再據(jù)此推算出基因DNA的脫氧核苷酸順序。用游離脫氧核苷酸直接合成相應的基因。3、人工合成基因法第二步：目的基因與運載體結(jié)合注意：要用同一種限制酶切取目的基因和運載體，并用DNA連接酶連接。思考：有幾種連接方式？第三步：將目的基因?qū)胧荏w細胞1、常用的受體細胞：大腸桿菌、枯草桿菌、酵母菌、動植物細胞等2、常用微生物作受體細胞的原因：微生物增殖快、代謝快、目的產(chǎn)物多1、分子檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因。檢測方法：DNA分子雜交。②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA。檢測方法：分子雜交③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)檢測方法：抗原-抗體雜交

目的基因的檢測和表達第四步:2、個體生物學水平的鑒定：①確定是否有抗性以及抗性程度。鑒定方法：做抗蟲或抗病的接種實驗②確定轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品功能活性是否與天然產(chǎn)品相同。鑒定方法：基因工程產(chǎn)品與天然產(chǎn)品的功能進行活性比較目的基因的檢測和表達第四步:

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(chǎn)物。淘汰無表達產(chǎn)物的菌落，保留有表達產(chǎn)物的進一步培養(yǎng)、研究。無表達產(chǎn)物無表達產(chǎn)物有表達產(chǎn)物無表達產(chǎn)物

四、基因工程的應用1、基因工程與作物育種抗蟲轉(zhuǎn)基因植物生長快、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轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄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。

微生物生長迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。若將生物合成相應藥物成分的基因?qū)胛⑸锛毎麅?nèi)，讓它們產(chǎn)生相應的藥物，不但能解決產(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%!

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(zhì)。

通常一種假單孢桿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。

科學家還培育出能吞食轉(zhuǎn)化汞、鎘等重金屬，分解DDT等毒害物質(zhì)的細菌。3、環(huán)境污染治理

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)基因抗乙肝西紅柿(中國)，雖然不能治愈乙肝，但一年只吃幾個抗乙肝西紅柿，就完全能代替注射乙肝疫苗?？挂腋挝骷t柿屬于轉(zhuǎn)基因食品，就是將乙肝疫苗植入西紅柿內(nèi)，經(jīng)過多代繁殖，使轉(zhuǎn)入的基因穩(wěn)定化。用轉(zhuǎn)基因的植物生產(chǎn)藥物轉(zhuǎn)基因植物的安全性爭論支持派認為：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)。美國人食用轉(zhuǎn)基因食品已多年，超級市場上有4000多種商品是含有轉(zhuǎn)基因植物成分的，還沒有事例證明人吃了以后會得病，甚至會引起死亡。

加拿大、澳大利亞也是轉(zhuǎn)基因食品的生產(chǎn)大國，均有幾千萬人在吃，到現(xiàn)在為止也沒有—個案例說明它有問題。反對派的觀點一英國科學家聲稱，轉(zhuǎn)基因馬鈴薯會減弱老鼠免疫系統(tǒng)功能；美國康乃爾大學也發(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。環(huán)保團體認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，長期食用可能對人類及生態(tài)環(huán)境造成負面影響。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GMO產(chǎn)品的進口。⒈要使目的基因與對應的載體重組，所需的兩種酶是（）①限制酶②連接酶③解旋酶④還原酶Ａ．①②Ｂ．③④Ｃ．①④Ｄ．②③⒉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(nèi)分離出來，這要利用限制性內(nèi)切酶。一種限制性內(nèi)切酶能識別ＤＮＡ分子的ＧＡＡＴＴＣ順序，切點在Ｇ和Ａ之間，這是利用了酶的（）Ａ．高效性Ｂ．專一性Ｃ．多樣性Ｄ．催化活性易受外界影響ＡＢ隨練習堂科學家將攜帶抗蟲基因的運載體導入二倍體棉花細胞中,經(jīng)培養(yǎng)、篩選獲得一株有抗蟲特性基因的植株。經(jīng)分析，該植株含有一個攜帶目的基因的DNA片段，因此可以把它看作雜合子。得到的棉花新品種對棉鈴蟲毒殺效果高達80-100%。該資料中，雜合子抗蟲棉個體在自交F1代中，理論上仍具有抗蟲特性的植株占總數(shù)的

。原因是

。該項