第二節(jié)基因工程及其應(yīng)用演示文稿

第二節(jié)基因工程及其應(yīng)用演示文稿目前一頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)優(yōu)選第二節(jié)基因工程及其應(yīng)用目前二頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)基因的剪刀——限制性內(nèi)切酶（簡稱限制酶）

（一）基因操作的工具

限制酶是在生物體(主要是微生物)內(nèi)的一種酶，能將外來的DNA切斷，由于這種切割作用是在DNA分子內(nèi)部進(jìn)行的，故名限制性內(nèi)切酶。特點(diǎn)：特異性。即一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并且能在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子。目前三頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)基因的剪刀——限制性內(nèi)切酶（簡稱限制酶）

大腸桿菌(E.coli)的一種限制酶能識別GAATTC序列，并在G和A之間切開。限制酶目前四頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)基因的剪刀——限制性內(nèi)切酶（簡稱限制酶）限制酶目前五頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)什么叫黏性末端？

被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個伸出的核苷酸，他們之間正好互補(bǔ)配對，這樣的切口叫黏性末端。目前六頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)基因的針線——DNA連接酶（二）基因操作的工具

DNA連接酶可把黏性末端之間的縫隙“縫合”起來，即把梯子兩邊扶手的斷口連接起來，這樣一個重組的DNA分子就形成了。磷酸二酯鍵目前七頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)外源基因(如抗蟲基因)怎樣才能導(dǎo)入受體細(xì)胞(如棉花細(xì)胞)？（二）基因操作的工具導(dǎo)入過程需要運(yùn)輸工具——運(yùn)載體。運(yùn)載體的作用有哪些？作用一：作為運(yùn)載工具，將外源基因(抗蟲基因)轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞(棉花細(xì)胞)中去。作用二：利用運(yùn)載體在受體細(xì)胞(棉花細(xì)胞)內(nèi)，對外源基因(抗蟲基因)進(jìn)行大量復(fù)制。目前八頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)基因的運(yùn)載工具——運(yùn)載體：常用的運(yùn)載體主要有兩類：

1）細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)的質(zhì)粒

2）噬菌體或某些動植物病毒目前九頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)質(zhì)粒：

質(zhì)粒是染色體外能夠進(jìn)行自主復(fù)制的遺傳單位，包括真核生物的細(xì)胞器和細(xì)菌細(xì)胞中核區(qū)外的DNA分子?，F(xiàn)在習(xí)慣上用來專指細(xì)菌、酵母菌和放線菌等生物中核以外的DNA分子。

質(zhì)粒是基因工程最常用的運(yùn)載體。絕大多數(shù)細(xì)菌質(zhì)粒都是閉合環(huán)狀DNA分子。有的一個細(xì)菌中有一個，有的一個細(xì)菌中有多個。目前十頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)大腸桿菌的質(zhì)粒：

最常用的質(zhì)粒是大腸桿菌的質(zhì)粒，其中常含有抗藥基因，如四環(huán)素的標(biāo)記基因。質(zhì)粒的存在與否對宿主細(xì)胞生存沒有決定性作用，但復(fù)制只能在宿主細(xì)胞內(nèi)成。目前十一頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)四個基本步驟：（三）基因操作的基本步驟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）目的基因的檢測和表達(dá)目前十二頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)目的基因（三）基因操作的基本步驟

目的基因是人們所需要轉(zhuǎn)移或改造的基因。

如蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因，還有植物的抗病（抗病毒、抗細(xì)菌）基因、種子貯藏蛋白的基因，以及人的胰島素基因、干擾素基因等。直接分離基因人工合成基因目的基因的提取方法目前十三頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)（三）基因操作的基本步驟步驟二：目的基因與運(yùn)載體重組1）用一定的限制酶切割質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個切口，露出黏性末端。

2）用同一種限制酶切斷目的基因，使其產(chǎn)生相同的黏性末端。

3）將切下的目的基因片段插入質(zhì)粒的切口處，再加入適量DNA連接酶，形成了一個重組DNA分子（重組質(zhì)粒）

目的基因與運(yùn)載體的結(jié)合過程，實(shí)際上是不同來源的基因重組的過程。目前十四頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)（三）基因操作的基本步驟常用的受體細(xì)胞：

有大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)桿菌、酵母菌和動植物細(xì)胞等。將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的原理借鑒細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞的途徑。步驟三：目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目前十五頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)（三）基因操作的基本步驟步驟四：目的基因的檢測和表達(dá)四環(huán)素抗性基因氨芐青霉素抗性基因目前十六頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)

不能，受體細(xì)胞必須表現(xiàn)出特定的性狀，才能說明目的基因完成了表達(dá)。（三）基因操作的基本步驟受體細(xì)胞攝入DNA分子后就說明目的基因完成了表達(dá)嗎？若不能表達(dá)，要對抗蟲基因再進(jìn)行修飾。目前十七頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)二、基因工程的應(yīng)用運(yùn)用基因工程技術(shù)，不但可以培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗性好的農(nóng)作物及畜、禽新品種，還可以培養(yǎng)出具有特殊用途的動、植物。生長快、耐不良環(huán)境、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)1、基因工程與作物育種目前十八頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的馬鈴薯不會引起過敏的轉(zhuǎn)基因大豆目前十九頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)轉(zhuǎn)基因龍膽花色奇異轉(zhuǎn)基因藍(lán)豬耳改變花色轉(zhuǎn)基因牽?；ǜ淖兞嘶ㄉ壳岸揬總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)A：紫外光照射下的轉(zhuǎn)綠色熒光蛋白的Eustoma(Lisianthus)花。B：轉(zhuǎn)沒有綠色熒光蛋白的空質(zhì)粒的花，目前二十一頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)會發(fā)光的轉(zhuǎn)基因魚目前二十二頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)導(dǎo)入貯藏蛋白基因的超級羊和超級小鼠導(dǎo)入人基因具特殊用途的豬和小鼠超級動物特殊動物圖為2001年12月底出生的5只可愛的轉(zhuǎn)基因克隆小豬。據(jù)培育者英國PPL醫(yī)療公司稱，這些轉(zhuǎn)基因小豬將為研究和“生產(chǎn)”適用于人體移植手術(shù)使用的動物器官提供巨大的幫助。目前二十三頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)首只轉(zhuǎn)基因猴誕生，人類未來憂喜參半目前二十四頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)2、2002年，中國轉(zhuǎn)基因棉花達(dá)到150萬公頃，已經(jīng)占到棉花產(chǎn)量的1／3.

我國大豆食用油近七成是“轉(zhuǎn)基因”產(chǎn)品

與雜交育種、誘變育種相比較，基因工程育種的優(yōu)點(diǎn)有哪些？目的性強(qiáng)、克服遠(yuǎn)源雜交不親和性、育種周期短目前二十五頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)1993年我國科學(xué)工作者培育成的抗棉鈴蟲的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉，其抗蟲基因來源于（）A、普通棉花的基因突變B、棉鈴蟲變異形成的致死基因C、寄生在棉鈴蟲體內(nèi)的線蟲D、蘇云金芽孢桿菌體內(nèi)的抗蟲基因D目前二十六頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)2、基因工程與藥物研制我國生產(chǎn)的部分基因

工程疫苗和藥物目前二十七頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)1、微生物基因工程：

即把目的基因?qū)氪竽c桿菌等菌中，通過微生物表達(dá)目的基因的產(chǎn)物。2、細(xì)胞基因工程：

即用哺乳動物細(xì)胞株表達(dá)目的產(chǎn)物3、轉(zhuǎn)基因動物：

即將目的基因直接導(dǎo)入鼠、兔、羊和豬體內(nèi)，使目的基因在哺乳動物體內(nèi)表達(dá)，從兒獲得目的產(chǎn)物目前二十八頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)產(chǎn)品名稱菌株或細(xì)胞應(yīng)用人胰島素大腸桿菌人生長激素大腸桿菌表皮生長因子大腸桿菌白細(xì)胞介素-2大腸桿菌a—干擾素酵母菌乙型肝炎疫苗酵母菌溶血栓劑哺乳動物細(xì)胞治療糖尿病治療生長缺陷癥治療燙傷、胃潰瘍治療某些癌癥治療癌癥或病毒感染預(yù)防病毒性肝炎治療心血管?。ㄐ呐K病）目前二十九頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)胰島素是治療糖尿病的特效藥，長期以來只能依靠從豬、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！大規(guī)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，還使其價格降低了30%-50%!目前三十頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)干擾素治療病毒感染簡直是“萬能靈藥”！過去從人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍貴”程度自不用多說。人造血液、白細(xì)胞介素、乙肝疫苗等通過基因工程實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，均為解除人類的病苦，提高人類的健康水平發(fā)揮了重大的作用。人造血液及其生產(chǎn)目前三十一頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)2、不屬于基因工程方法生產(chǎn)的藥物是（）A、干擾素B、白細(xì)胞介素C、青霉素D、乙肝疫苗

C目前三十二頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)3、基因工程與環(huán)境保護(hù)⑴環(huán)境監(jiān)測：

基因工程做成的DNA探針能夠十分靈敏地檢測環(huán)境中的病毒、細(xì)菌等污染。1t水中只有10個病毒也能被DNA探針檢測出來目前三十三頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)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。目前三十四頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)⑵環(huán)境污染治理：

基因工程做成的“超級細(xì)菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。通常一種細(xì)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(xì)菌”卻能分解石油中的多種烴類化合物。有的還能吞食轉(zhuǎn)化汞、鎘等重金屬，分解DDT等毒害物質(zhì)。目前三十五頁\總數(shù)三十七頁\編于八點(diǎn)2006年3月14日綠色和平組織發(fā)布消息,稱亨氏營養(yǎng)米粉含有轉(zhuǎn)Bt