基因工程及其應用

基因工程及其應用6-2基因工程

及其應用

水母發(fā)光靠的卻是一種神奇的蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)遇到鈣離子就能發(fā)出較強的藍色光來。有些水母在藍色波長范圍的光線激發(fā)下，會發(fā)出綠色螢光。

水母綠色熒光蛋白基因思考發(fā)光的小雞是怎么產(chǎn)生的？（概念）甲生物乙生物取出優(yōu)秀基因新類型表達新的生物產(chǎn)品基因工程思考在產(chǎn)生發(fā)熒光小雞的過程中，需要什么特別的基因工具？

一、基因工程的基本工具（1）基因的“剪刀”：限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）G

AA

TTCCTT

AA

G

一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點上切割DNA分子。如:EcoRI限制酶大腸桿菌的一種ECORI限制酶識別GAATTC序列，并在G和A之間切開）。

一、基因工程的基本工具（1）基因的“剪刀”：限制性核酸內(nèi)切酶CTT

AAGG

AA

TTCCTT

AA

G

AA

TTCG黏性末端產(chǎn)生黏性未端（堿基互補配對）。

特異性，即識別特定核苷酸序列，切割特定切點。黏性末端1、作用特點：2、結(jié)果：

如果幾個DNA分之被同一種限制酶切切割，會產(chǎn)生什么結(jié)果？思考:基因的針線：DNA連接酶

G

AA

TT

CC

TT

AA

GG

AA

TT

CC

TT

AA

GGC

TT

AA

AA

TT

C

GG

C

TT

AA

AA

TT

C

GGC

TT

AA

AA

TT

C

G用同種限制酶切割２、基因的針線──DNA連接酶

DNA連接酶的作用是：脫氧核糖和磷酸交替連接而構(gòu)成的DNA骨架缺口縫合。這樣得到的DNA分子是一個重組DNA分子！DNA連接酶DNA連接酶人的細胞DNA質(zhì)粒是存在于細菌細胞質(zhì)中獨立于染色體而自主復制的環(huán)狀雙鏈DNA分子。ATCATGAGTCACTAGT標記基因如何將目的基因和運載體結(jié)合？首先將運載體取出。標記基因，便于進行檢測1、基因的運輸工具——運載體常用的運載體：

質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒環(huán)狀DNA

容易從細胞中取出或放入

能與宿主細胞友好相處自主復制基因工程基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)生物體外基因DNA分子水平剪切→拼接→導入→表達人類需要的基因產(chǎn)物基因工程的別名操作環(huán)境操作對象操作水平基本過程結(jié)果原理基因重組我國生產(chǎn)的部分基因

工程疫苗和藥物1、基因工程與藥物研制許多藥品的生產(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。二、基因工程的應用胰島素從豬、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%!從人血中提取干擾素，300L血才提取1mg！通過基因工程的方式創(chuàng)造了能合成人干擾素的大腸桿菌，每1Kg的培養(yǎng)液可提取20—4mg干擾素人造血液及其生產(chǎn)轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄2、基因工程與作物育種3、環(huán)境保護

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)。通常一種細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。有的還能吞食轉(zhuǎn)化汞、鎘等重金屬，分解DDT等毒害物質(zhì)。

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。3、轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性

1993年12月24日，中華人民共和國國家科學技術(shù)委員會頒布了《基因工程安全管理辦法》，由總則、安全等級和安全性評價、申報和審批、安全控制措施、法律責任和附則共六章組成。

1997年7月，中華人民共和國農(nóng)業(yè)部頒布了《農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實施辦法》。199