人教版高中生物必修2第6章 从杂交育种到基因工程第2节 基因工程及其应用课件(9).ppt

细菌和人是差异非常大的两种生物 但人的基因能嫁接到细菌上 细菌能够合成人体的胰岛素 这说明了什么 不同生物的DNA在结构上有统一性 几乎所有生物共用一套遗传密码 第2节基因工程及其应用 基因工程 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 定向地改造生物的遗传性状 原理 操作水平 基因重组 DNA分子水平 基因拼接技术或DNA重组技术 一基因工程定义 1 基因的 指 限制性核酸内切酶 主要存在于微生物中 一种限制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 已发现的有200多种 作用于 磷酸二酯键 专一性 二 基因工程的工具 限制性内切酶作用过程 如 EcoRI限制酶 假如用限制性内切酶EcoRI处理以下的DNA序列 会产生几个片段 请先写出下面的DNA序列的互补链 然后标出酶切位点 ATCTCGAGACTGATTGGCCTTAAGCTC TAGAGCTCAGACTAACCGGAATTCGAG 2 基因的针线 指 DNA连接酶 DNA连接酶的作用过程 基因的针线 DNA连接酶 DNA连接酶连接的是DNA骨架上的缺口 不是碱基间的氢键 DNA聚合酶 3 基因的运载体 2 条件 能够在宿主细胞中复制并稳定地保存 有限制酶切点 以便与外源基因连接 具有标记基因 便于进行筛选 3 常用运载体 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 是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状DNA分子 4 共同特点 都有侵染或进入宿主细胞的能力 1 提取目的基因 如苏云金芽孢杆菌的抗虫基因 植物的抗病基因 人的胰岛素基因等 需要限制酶 三 基因工程操作的基本步骤 2 目的基因与运载体结合 用与提取目的基因同种限制酶切割质粒 目的基因与运载体的结合过程 实际上是不同来源的基因重组的过程 DNA连接酶 3 将目的基因导入受体细胞 常用的受体细胞 菌类和动植物细胞 4 目的基因的检测与鉴定 在全部的受体细胞中 真正能够摄入重组DNA分子的受体细胞是很少的 须对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测 检测方法很多 如将具有青霉素抗性基因 标记基因 的质粒与外源DNA组合形成重组质粒 转入受体细胞后 可根据受体细胞是否有青霉素抗性判断受体细胞是否获得了目的基因 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 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定 三 基因工程操作的基本步骤 1 基因工程与作物育种 四 基因工程的应用 抗虫的基因来自苏云金杆菌 苏云金杆菌能形成一种毒性很强的蛋白晶体 能使棉铃虫等致死 将编码这个蛋白质的基因导入作物 转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 获得高产 稳产和具有优良品质的农作物和具有抗逆性的作物新品种 降低生产成本 减少农药对环境的污染 乳汁中含有人生长激素的转基因牛 阿根廷 获得人们所需要的和具有优良品质的转基因动物 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 微生物生长迅速 容易控制 适于大规模工业化生产 若将合成相应药物的基因导入微生物细胞 让它们产生相应药物 能提高产量 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 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 3 环境保护 五 转基因生物和转基因食品的安全性 转基因作物的安全性争论 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 反对派认为 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 环保团体认为这种违反自然的转基因作物产品 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 而抵制美国转基因产品的进口 转基因作物的安全性争论 基因的 剪刀 限制性核酸内切酶 基因的 针线 D