基因工程及其应用3

1、基因工程及其应用3谁能告诉我这是？第1页/共41页第二节 基因工程及其应用第2页/共41页能发光的水母不能发光的热带斑马鱼请您欣赏第3页/共41页能发荧光的热带斑马鱼普通热带斑马鱼是不发荧光的第4页/共41页请您欣赏超级小鼠与超级鱼第5页/共41页请您欣赏抗虫害的玉米抗虫棉能产生人胰岛素的大肠杆菌第6页/共41页 胰岛素 每100kg 100kg 猪或牛的胰腺中提取 45g45g胰岛素 19791979年，利用大肠杆菌的DNADNA分子重组，2000L2000L培养液提取100g100g，相当于2 2吨猪胰腺中提取的量 第7页/共41页 干扰素 一千克纯的干扰素价值可达一千克纯的干扰素价值可达

2、440440亿美元。亿美元。 传统生产方法：血液中提出白细胞，然后用病毒去感染它，这时会产生干扰素，1 1个细胞最多生产10010001001000个干扰素分子 基因工程：改造的大肠杆菌发酵生产：一天内便可生产2020万个干扰素分子。1KG1KG培养物中可以得到2040mg2040mg干扰素第8页/共41页 基因工程又叫做基因拼接技术或DNADNA重组技术。 通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的个别基因复制出来，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（目的）。 第9页/共41页四步曲：1 1、提取目的基因2 2、目的基因与运载体结合3 3、将目的基因导入受体细

3、胞4 4、目的基因的检测和表达第10页/共41页原 理： 操作水平：结 果：基因重组DNADNA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。第11页/共41页在关键步骤的完成过程中都要用哪些基因操作工具 ？ 关键步骤一的工具：基因的剪刀限制性内切酶。 关键步骤二的工具：基因的针线DNADNA连接酶。 关键步骤三的工具：基因的运输工具运载体。 第12页/共41页基因的“剪刀”: :限制性核酸内切酶（限制酶）一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNADNA分子。专一性如:EcoRI限制酶第13页/共41页CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTA

4、A GGGATT GGCATCTTAAAATTCCGTAG 练习使用EcoRI 剪切目的基因CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAAAATTCCGTAG 目的基因黏性末端第14页/共41页被同一种限制酶切断的几个DNADNA是否具有相同的黏性末端？思考:第15页/共41页基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶作用特点： 结果：举例： 特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。（断开磷酸二酯键）产生黏性末端或平末端（碱基互补配对）。 大肠杆菌的一种EcoRIEcoRI限制酶识别GAATTCGAATTC序列，并在G G和A A之间切开。 第16页

5、/共41页基因的针线DNADNA连接酶连接酶的作用是：将互补配对的两个末端连接起来，使之成为一个完整的DNADNA分子。（连接磷酸二酯键）第17页/共41页常用的运载体：质粒、噬菌体和动植物病毒标记基因，便于进行检测。基因的运输工具运载体第18页/共41页第19页/共41页运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有特殊用途的动、植物。生长快、耐不良环境、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) )1 1、基因工程与作物育种第20页/共41页基因工程在农业上的应用 培育抗逆性品种将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐

6、碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。抗虫基因作物的意义： 减少农药的用量，降低了生产的成本，减少了农药对环境的污染。第21页/共41页转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转鱼抗寒基因的番茄转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯不会引起过敏的转基因大豆第22页/共41页转基因龙胆花色奇异转基因蓝猪耳改变花色转基因牵牛花改变了花色第23页/共41页 2002 2002年，中国转基因棉花达到150150万公顷，已经占到棉花产量的1 13 3。 我国大豆食用油近七成是“转基因”产品 与杂交育种、诱变育种相比较，基因工程育种的优点有哪些？目的性强、克服远缘杂交不亲和性、育种周期

7、短第24页/共41页基因工程在畜牧业的应用 繁殖具有抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量的皮毛等优良品质的转基因动物（如奶牛）。 该过程的重要步骤是重组DNA转移到动物受精卵中。将人的生长激素基因和牛的生长素基因分别注射到小白鼠受精卵中，得到的“超级小鼠”。 第25页/共41页导入人基因具特殊用途的猪和小鼠特殊动物 图为20012001年1212月底出生的5 5只可爱的转基因克隆小猪。据培育者英国PPLPPL医疗公司称，这些转基因小猪将为研究和“生产”适用于人体移植手术使用的动物器官提供巨大的帮助。 第26页/共41页2 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用基因工程的方法生

8、产胰岛素、干扰素、白细胞介素、凝血因子、以及预防乙肝、霍乱、伤寒、疟疾等的疫苗。 提高生产产量、降低生产成本。第27页/共41页3 3、环境保护基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。通常一种细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。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解一些毒害物质。第28页/共41页环境监测：基因工程做成的DNADNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。1t1t水中只有1010个病毒也能被DNADNA探针检测出来第29页/共41页两种观点不安全：证据 安全：证据你们的观点？第30页/共41页最新

9、款的摩托车你想过吗?第31页/共41页谁能告诉我这是？第32页/共41页谁能告诉我这是？第33页/共41页谁能告诉我这是？第34页/共41页第二节 基因工程及其应用第35页/共41页 基因工程又叫做基因拼接技术或DNADNA重组技术。 通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的个别基因复制出来，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（目的）。 第36页/共41页 基因工程又叫做基因拼接技术或DNADNA重组技术。 通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的个别基因复制出来，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（目的）。 第37页/共41页常用的运载体：质粒、噬菌体和动植物病毒标记基因，便于进行检测。基因的运输工具运载体第38页/共41页基因工程在农业上的应用 培育抗逆性品种将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。抗虫基因作物的意义： 减少农药的用量，降低了生