湖南省怀化市湖天中学高中生物 第6章 第2节 基因工程及其应用课件 新人教版必修2.ppt

蜘蛛能够吐出蛛丝 资料二 蛛丝是自然界最奇特的物质之一 它具有极强的韧度 其韧度是同样直径钢材的好几倍 但与家蚕不同 蜘蛛不能家养 因为它们会互相吞食 所以不可能建立人工饲养蜘蛛的农场 30多年来 科学家们一直试图找到利用其他生物体来制造蛛丝的办法 基因工程及其应用 第2节 美国麻省的国家陆军生物化学指挥中心和加拿大魁北克内克夏生物科技公司从蜘蛛身上抽取出蜘蛛基因植入山羊体内 让羊奶具有蜘蛛丝蛋白 再利用特殊的纺丝程序 将羊奶中的蜘蛛丝蛋白纺成人造基因蜘蛛丝 这种丝又称为生物钢 基因工程 即 通俗的说 就是按照人们的意愿 把一种生物的某种基因提取出来 加以修饰改造 然后放到另一种生物的细胞里 地改造生物的 原理 操作水平 结果 一 基因工程 基因重组 dna分子水平 定向地改造生物的遗传性状 获得人类所需要的品种 基因拼接技术或dna重组技术 定向 遗传性状 克服远缘杂交的不亲和的障碍 定向改变生物体的性状 优点 二 基因操作的工具 1 基因工程的 限制性核酸内切酶 限制酶 一种限切酶只能识别一种特定的核苷酸序列 并在特定切点切割dna分子 专一性 ecori剪切目的基因 黏性末端 作用结果 一般产生黏性末端 1 被同一种限制酶切断的几个dna产生的黏性末端有什么特点 2 从图上可知限制酶切割的是什么部位 思考 产生相同的黏性末端 相同的黏性末端可以碱基互补配对 磷酸二酯键 2 基因的运载体 2 常用的运载体 质粒 噬菌体和动 植物病毒等 1 概念 标记基因 便于进行检测 质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物中 是能够自主复制的很小的环状dna分子 使用dna连接酶制作重组dna分子 目的基因 3 基因工程的 dna连接酶 将互补配对的两个粘性末端连接起来 使之成为一个完整的dna分子 使用dna连接酶制作重组dna分子 目的基因 dna连接酶的作用位点是 dna骨架上的切口 即生成 磷酸二酯键 从细胞中分离出dna 从大肠杆菌中提取质粒 提取目的基因 目的基因与运载体结合 dna连接酶 目的基因导入受体细胞 目的基因的表达与检测 三 基因工程操作的基本步骤 抗虫棉 抗cmv甜椒 抗虫原理 抗虫结果 四 基因工程的应用 1 基因工程与作物育种 抗虫转基因植物 生长快 肉质好的转基因鱼 中国 乳汁中含有人生长激素的转基因牛 阿根廷 转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 2 基因工程与药物研制 我国生产的部分基因工程疫苗和药物 许多药品的生产是从生物组织中提取的 受材料来源限制产量有限 其价格往往十分昂贵 微生物生长迅速 容易控制 适于大规模工业化生产 若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内 让它们产生相应的药物 不但能解决产量问题 还能大大降低生产成本 胰岛素从猪 牛等动物的胰腺中提取 100kg胰腺只能提取4 5g的胰岛素 其产量之低和价格之高可想而知 将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌 每2000l培养液就能产生100g胰岛素 使其价格降低了30 50 临床常见的生长激素 干扰素和乙肝疫苗等药物都可以用基因工程来大规模生产 1987年开始上市的干扰素 生产胰岛素历史 基因工程做成的 超级细菌 能吞食和分解多种污染环境的物质 通常一种假单孢杆菌只能分解石油中的一种烃类 用基因工程培育成功的 超级细菌 却能分解石油中的多种烃类化合物 科学家还培育出能吞食转化汞 镉等重金属 分解ddt等毒害物质的细菌 3 环境污染治理 利用基因工程培育的 指示生物 能十分灵敏地反映环境污染的情况 却不易因环境污染而大量死亡 甚至还可以吸收和转化污染物 转基因食品 安全吗 转基因植物的安全性争论 支持派认为 如果转基因农业生物技术得不到社会支持 这一研究将被扼杀 并且强调 迄今为止并没有发现转基因食品危害人体健康和环境的确切证据 美国人食用转基因食品已多年 超级市场上有4000多种商品是含有转基因植物成分的 还没有事例证明人吃了以后会得病 甚至会引起死亡 加拿大 澳大利亚也是转基因食品的生产大国 均有几千万人在吃 到现在为止也没有 个案例说明它有问题 反对派的观点 一英国科学家声称 转基因马铃薯会减弱老鼠免疫系统功能 美国康乃尔大学也发现 转基因玉米会危害蝴蝶幼虫及其相关生态环境 环保团体认为这种违反自然的转基因作物及产品 未经长期安全测试 长期食用可能对人类及生态环境造成负面影响 尤其是注重环境和生态保护的欧盟国家 对转基因作物更加排斥 因而抵制美国gmo产品的进口 基因工程的操作工具 1 基因的剪刀 限制酶 2 基因的针线 连接酶 3 基因的运输工具 运载