基因工程及其應(yīng)用課件

基因工程及其應(yīng)用課件第1頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一第2頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一學(xué)習(xí)目標(biāo)：簡述基因工程的基本原理；舉例說出基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用；關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性。學(xué)習(xí)重點(diǎn)：

基因工程的基本原理；基因工程的安全性問題。學(xué)習(xí)難點(diǎn)：

基因工程的基本原理；轉(zhuǎn)基因生物與轉(zhuǎn)基因食品的安全性。第3頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一基因工程：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(xì)胞里，地改造生物的。原理：操作水平：結(jié)果：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)定向遺傳性狀第4頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一基因工程培育黃金大米的的簡要過程黃金大米的培育有哪些關(guān)鍵步驟？

玉米細(xì)胞提取相應(yīng)基因

普通大米細(xì)胞大米細(xì)胞(含相應(yīng)基因)與運(yùn)載體DNA拼接，導(dǎo)入大米植株(長黃金大米)表達(dá)解決培育黃金大米的關(guān)鍵步驟要哪些工具？第5頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一基因操作的工具第6頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一1、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(shí)別一種特定的核苷酸序列,并在特定切點(diǎn)切割DNA分子已發(fā)現(xiàn)的有200多種種類:來源:特點(diǎn):“”作用于：磷酸二酯鍵第7頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一限制性內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)限制性內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)EcoRⅠ

XbaⅠ

XhoⅠ

NdeⅠG↓AATTC

T↓CTAGA

C↓TCGAG

CA↓TATGApaⅠ

BglⅡ

ClaⅠ

SmaⅠGGGCC↓C

A↓GATCT

AT↓CGAT

CCC↓GGG幾種常用限制性內(nèi)切酶及其酶切位點(diǎn)第8頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一限制性內(nèi)切酶（EcoRⅠ）作用過程點(diǎn)擊播放第9頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一

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？思考:形成的黏性末端不同不同的限制酶呢？具有第10頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一什么叫黏性末端？當(dāng)限制酶從識(shí)別序列的中心軸線兩側(cè)切開時(shí)，被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個(gè)伸出的核苷酸，他們之間正好互補(bǔ)配對(duì)，這樣的切口叫黏性末端。第11頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一2、基因工程的指“DNA連接酶”“

”

作用：將互補(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)粘性末端連接起來，使之成為一個(gè)完整的DNA分子第12頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一DNA連接酶的作用過程點(diǎn)擊播放第13頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一

DNA連接酶的作用位點(diǎn)是：相鄰的兩個(gè)脫氧核苷酸的切口。即生成：磷酸二酯鍵。第14頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一T磷酸二酯鍵1234512345A第15頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一3、基因工程的運(yùn)載體（2）常用的運(yùn)載體：質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)、植物病毒等（1）運(yùn)載體：將外源基因送入受體細(xì)胞的運(yùn)輸工具第16頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一

標(biāo)記基因，便于進(jìn)行檢測(cè)。

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

第17頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一作為載體的必要條件1.能自我復(fù)制能進(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)；2.有一個(gè)至多個(gè)限制酶切位點(diǎn)能與目的基因結(jié)合3.有遺傳標(biāo)記基因便于觀察4.對(duì)受體細(xì)胞無害、易分離安全、比較容易得到第18頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一基因工程培育黃金大米的的簡要過程*模擬一下黃金大米的培育過程！

玉米細(xì)胞提取相應(yīng)基因

普通大米細(xì)胞大米細(xì)胞(含相應(yīng)基因)與運(yùn)載體DNA拼接，導(dǎo)入大米植株(長黃金大米)表達(dá)第19頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一從細(xì)胞中分離出DNA從大腸桿菌中提取質(zhì)粒限制酶提取目的基因限制酶目的基因與運(yùn)載體結(jié)合DNA連接酶目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的表達(dá)與檢測(cè)基因工程操作的基本步驟第20頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一第21頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一⒈要使目的基因與對(duì)應(yīng)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(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ＤＮＡ分子的ＧＡＡＴＴＣ順序，切點(diǎn)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(xí)堂第22頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一3、下列有關(guān)基因工程操作順序的組合中，正確的一組是（）①目的基因的檢測(cè)與表達(dá)②目的基因與運(yùn)載體結(jié)合③將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞④目的基因的提取A、④③②①B、①②③④C、④②③①D、③④②①C第23頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一課堂小結(jié)：基因工程的別名操作原理操作對(duì)象操作水平操作工具基本過程結(jié)果基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)

基因重組

DNA或基因DNA分子水平

限制酶、DNA連接酶、運(yùn)載體（1）提取目的基因（2）目的基因與運(yùn)載體結(jié)合（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞（4）目的基因的表達(dá)和檢測(cè)

人類需要的基因產(chǎn)物第24頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一你知道什么是真正的碩果累累嗎?轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品知多少第25頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一抗蟲棉抗CMV甜椒基因工程與作物育種第26頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一

第27頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一生長快、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28頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄第29頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一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(jià)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(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。第30頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一

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(gè)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)藥物第31頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一

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%!第32頁，共36頁，2023年，2月20日，星期一

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(jí)細(xì)菌”卻能分解石油中的多種烴類化合物。

科學(xué)家還培育出能吞食轉(zhuǎn)化汞、鎘等重金屬，分