基因工程及其應用演示文稿

基因工程及其應用演示文稿第1頁/共29頁1、基因工程的限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)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分子特點:來源:作用于：“”磷酸二酯鍵二、基因操作的工具第2頁/共29頁CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAGEcoRI剪切目的基因CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG

目的基因黏性末端第3頁/共29頁

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？具有第4頁/共29頁2、基因工程的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分子第5頁/共29頁使用DNA連接酶制作重組DNA分子甲片段CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATT乙片段GGCATCTTAAAATTCCGTAG

GGCATCTTAAAATTCCGTAGDNA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。第6頁/共29頁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（1）常用的運載體：質(zhì)粒、噬菌體和動、植物病毒等第7頁/共29頁

標記基因，便于進行檢測。質(zhì)粒存在于許多細菌和酵母菌等生物中,是能夠自主復制的很小的環(huán)狀DNA分子。

第8頁/共29頁第一步：第二步：獲取目的基因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。三、基因工程基本步驟第9頁/共29頁第三步：第四步:將目的基因?qū)胧荏w細胞目的基因的檢測和表達1、常用的受體細胞：微生物，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)物多一般檢測：標記基因是否表達第10頁/共29頁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

第11頁/共29頁第12頁/共29頁抗蟲棉抗CMV甜椒抗蟲原理？抗蟲結(jié)果？四、基因工程的應用1、基因工程與作物育種第13頁/共29頁抗蟲轉(zhuǎn)基因植物第14頁/共29頁生長快、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)第15頁/共29頁轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄第16頁/共29頁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。第17頁/共29頁

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%!第18頁/共29頁

臨床常見的生長激素，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)1987年開始上市的干擾素生產(chǎn)胰島素歷史？第19頁/共29頁

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)境污染治理第20頁/共29頁

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。第21頁/共29頁

轉(zhuǎn)基因食品

安全嗎?!第22頁/共29頁轉(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)。第23頁/共29頁美國人食用轉(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。第24頁/共29頁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。第25頁/共29頁環(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。第26頁/共29頁基因工程的操作工具1.基因的剪刀

——限制酶2.基因的針線

——ＤＮＡ連接酶

3.基因的運輸工具

——運載體

基因工程的操作步驟1.目的基因的提取2.目的基因與運載體結(jié)合3.目的基因?qū)胧荏w細胞4.目的基因的檢測與表達小結(jié)一、基因工程的原理二、基因工程的應用三、轉(zhuǎn)基因和轉(zhuǎn)基因食品的安全性第27頁/共29頁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