第六章第二节基因工程及其应用

第二节基因工程及其应用能发光的水母不能发光的热带斑马鱼请您欣赏能否让热带鱼也能发光?设想能发荧光的热带斑马鱼普通热带斑马鱼是不发荧光的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从大肠杆菌说起－－胰岛素每100kg猪或牛的胰腺中提取4~5g胰岛素1979年，利用大肠杆菌的DNA分子重组，2000L大肠杆菌的培养液中提取100g胰岛素，相当于2吨猪胰腺中提取的量问题探讨1、为什么要把人的基因“嫁接”到细菌上？2、怎样把人胰岛素基因“嫁接”到大肠杆菌中去？3、把人胰岛素基因“嫁接”到大肠杆菌中去后与普通细菌有什么不同？基因工程大肠杆菌可以产生人类的胰岛素胰岛素提取困难，试着用其他科学方法去生产一、基因工程原理——基因拼接技术或DNA重组技术。1、概念：通俗地说，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。2、原理：3、操作水平：4、结果：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和生物产品。5、操作环境：生物体外6、基因工程理论基础：①生物界共用一套遗传密码②所用生物的DNA分子结构及碱基互补配对原则相同7、基因工程的优点：可以实现不同物种之间的基因转移，打破了有性生殖的远缘杂交不亲和的生殖障碍，能培育出前所未有的新品种。8、基因工程的意义：使人类有可能按照自己的意愿定向地改变生物的遗传性状，培育新品种。基因的剪刀——限制性核酸内切酶（简称限制酶）1、基因操作的工具特点：专一性。本质：蛋白质。分布：主要在微生物中即：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子。例：大肠杆菌(EcoRI)的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。限制酶被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？是的。因为酶具有专一性。磷酸二酯键基因的针线——DNA连接酶（本质：蛋白质）磷酸二酯键作用：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。使用DNA连接酶制作重组DNA分子甲片段CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATT乙片段GGCATCTTAAAATTCCGTAG

重组DNA分子GGCATCTTAAAATTCCGTAG基因的运载工具——运载体（本质：DNA)常用运载体：质粒、噬菌体或动植物病毒最常用的运载体是：质粒质粒是存在于许多细菌以及酵母菌等生物的细胞质中，是拟核或细胞核外能够自主复制的小型环状双链DNA分子。质粒存在？本质？运载体的特点：1)、能够在宿主细胞中复制并稳定保存2)、具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接3)、具有标记基因，便于进行筛选目的膀基因赚是人斜们所需要技转移或改造的基痛因。如:苏云利金芽误孢杆岁菌的抗虫淋基因，还游有植猜物的抗病（抗督病毒稠、抗损细菌锦）基就因、种打子贮藏匠蛋白创的基挠因，以叔及人睛的胰岛索素基因照、干扰惧素基因等。2、基伙因操糕作的桨基本息步骤1）提料取目仇的基猫因目的懒基因女与运冷载体的的结让合过攻程，遇实际玩上是渡不同窑来源概的基因醒重组的过敲程。注意盾：要用晚同一密种限杀制酶嫁切取脾目的昌基因驰和运幅载体叠，并度用DN首A连接遍酶连让接，浮形成在重组DN预A分子躁。2）目桑的基锁因与枯运载闯体结研合使用DN钳A连接涉酶制祸作重岭组DN解A分子甲片捡段CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATT乙片段GGCATCTTAAAATTCCGTAG

重组DN颜A分子GGCATCTTAAAATTCCGTAG对动从物用裕方法谱：显搅微注损射法用口臣径为1μ致m的DN它A注射社器，魄将大京量的盟目的瓦基因宣片段肺注入爸到受封体细星胞内斜。3）将买目的怪基因亡导入雁受体希细胞对植物往往钓借鉴般细菌饿或病锐毒侵可染细忧胞的盾方法受体领细胞哭必须获表现我们剧所需疏要的食性状，才邀能说埋明目窃的基执因完成形了表矩达。即倚是否束产生辈了目烟的基虚因表绸达的愤产物另（蛋棚白质谱）进里行检厉测4）目州的基牲因的闷检测绑和鉴宏定细菌屋和人匀是差艰异非业常大言的两新种生泉物,通过麦基因励重组雹后,细菌殖能够撑合成艇人体您的胰第岛素姑，这孤说明动了什咸么？生物艺界的录统一简性——所有困生物拆共用辽一套顾遗传叉密码思考波与讨锋论二、驾基因箭工程洪的应堂用运用忆基因五工程筹技术缸育种脱的方岂法：①不但序可以雨培养浪优质贪、高岛产、涌稳产歇、各这种抗虎逆性档好的靠农作策物及投畜、傍禽新森品种用，②还可亏以培陷养出种具有箩特殊吊用途推的动盘、植乌物。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、基端因工少程与安作物逗育种培育法抗逆储性品们种将细拥菌的抗虫缠、抗紧病毒龙、抗砌除草冤剂、该抗盐危碱、必抗干伙旱、身抗高亏温等抗趁性基胆因转菠移到挤作物叶体内杀，将裁从根总本上撑改变谋作物在的特演性。巧如转倚基因骆抗虫愿棉。抗虫握基因薪作物脖的意璃义：减少蓬农药扔的用运量，趁降低亩了生掉产的抄成本稿，减茫少了费农药挽对环李境的蝇污染改。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转基剃因龙保胆花沉色奇饶异转基语因蓝弯猪耳浓改变萄花色转基艇因牵杰牛花稀改变侧了花累色A：紫外疏光照巨射下条的转尘绿色鞭荧光雷蛋白容的Eu核st酒om宝a(Li楼si拖an慕th森us)花。B：转没脑有绿法色荧井光蛋集白的惨空质豆粒的吧花，基因件工程拒育种筹的优丝式点：智目的坡性强释，育纹种周圾期短爬，克炉服远蛛缘杂茶交不谁亲和霞的障呆碍2、基厦因工派程与非药物找研制我国生产的部分基因

工程疫苗和药物用基废因工销程的径方法质生产呜胰岛逼素、苦干扰麦素、凶白细呼胞介蹄素、信凝血乖因子匆、以岔及预艺防乙处肝、含霍乱程、伤齐寒、胜疟疾葛等的无疫苗属。提高活生产伞产量狮、降条低生舞产成开本。胰岛队素从欠猪、猛牛等掏动物吸的胰婚腺中扬提取驴，10析0K纸g胰腺觉只能左提取4-你5g的胰紧岛素倒，其监产量贴之低贯和价威格之宽高可构想而详知。将合年成的押胰岛归素基希因导投入大快肠杆许菌，台每20鉴00泥L培养六液就朴能产点生10担0g胰岛潮素！嗓使其扰价格自降低聪了30乐%-臂50栋%!从人劣血中杯提取望干扰映素，30功0L血才革提取1m榜g！通过盘基因仿工程娱的方峰式创性造了佣能合培成人额干扰围素的僚大肠萍杆菌音，每1K崖g的培将养液烧可提螺取2—凡4m谷g干扰林素人造亡血液诵及其冬生产产品名称菌株或细胞应用人胰岛素大肠杆菌人生长激素大肠杆菌表皮生长因子大肠杆菌白细胞介素-2大肠杆菌a—干扰素酵母菌乙型肝炎疫苗酵母菌溶血栓剂哺乳动物细胞治疗阻糖尿吓病治疗俗生长裂缺陷胆症治疗状烫伤者、胃悄溃疡治疗渠某些当癌症治疗撞癌症掏或病国毒感疫染预防溪病毒侄性肝膛炎治疗慕心血能管病（心耻脏病棍）3、基赢因工败程与恶环境手保护基因忘工程朗做成路的DN谣A探针呀能够煮十分宣灵敏援地检廊测环津境中战的病祸毒、谜细菌更等污伸染。1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来利用悠基因秀工程掩培育构的“蛇指示晃生物脉”能貌十分事灵敏相地反搞映环铺境污趋染的朱情况脱，却屡不易录因环销境污方染而锡大量欲死亡运，甚冠至还门可以拾吸收寻和转蔽化污库染物雪。基因盖工程租做成导的“汇超级谣细菌虹”能颤吞食某和分疾解多村种污细染环秋境的挪物质受。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DDT等毒害物质。20副06年3月14日绿色露和平糊组织锯发布啦消息,称亨防氏营户养米炕粉含誉有转Bt基因乘抗虫贱水稻羡成分港。那么侧转基坡因食乐品到卖底安组全吗阅？什岩么样该的转句基因顶食品墓才能战上市眼？如鹊何面夜对市斜场上脸的转剩基因变食品甚呢？三、封转基辆因生识物与仇转基鼓因食质品的按安全嫂性两种凝观点不安急全：态证据安全瓜：证递据你们镜的观爬点？安全绣观点穿：1、转舱基因泰食品欧与非斗转基裁因食之品的伴构成丛一样帝；2、减富少农跨药使烈用、避减少拖环境探污染徐；3、节终省生扎产成脊本，描降低蔽粮食垫售价涛；4、增爽加食树品营疏养、则提高馅食品值产量约等。不安障全观计点：1、可其能产智生抗派除草崭剂的钳超级沃杂草根；2、可担能使合疾病脚的散贴播跨壶越物闯种障柔碍；3、可翁能损深害农俯作物煮的生乖物多鞋样性管；4、认漏为创灰造新宗物种犹，可园能干是扰生经态系读统的蜡稳定走性；5、可放能产搂生新蓄毒素装和新毕过敏希源。归纳够：基继因重座组与杠基因侵工程基因重组基因工程基因重组的含义不同同种生物的不同基因的重新组合不同生物的不同基因的重新组合繁殖方式不同有性生殖无性生殖意义不同生物变异来源之一，对生物的进化有重要意义是人类有可能按照自己的意愿定向的改变生物，培育出新品种相同阵点：绘都实黑现了捡不同党基因令的重袄新组鹿合，胶都能演使生注物产祥生变泛异。1、要影将目披的基撑因与野运载碎体连秤接起挎来，赌在操孙作中复应选寸用A、只忌需DN逮A连接谱酶B、同舰一种主限制袜酶和DN脱A连接糊酶C、只炮需限腥制酶D、不拔同的盈限制钟酶和DN扔A连接活酶课堂锄练习2、下情列各悠项中慰，说饱明目登的基债因完色成了愈表达妻的是A、棉撞珠中邀含有蛇杀虫罗蛋白播基因B、大榜肠杆逢菌中圾具有热胰岛俊素基想因C、酵跌母菌参中产悲生了营干扰瘦素D、抗部病毒未基因斤导入国土豆寸细胞墓中BC3、要妙使目趟的基屠因与拖对应仅的载纳体重敞组，毛所需乳的两迹种酶搅是①限抵制酶弟②突连接精酶恐③解捞旋酶火④还销原酶Ａ、证①②馅Ｂ、小③④弹Ｃ、菜①④粗Ｄ、兄②③4、实害施基叠因工退程的锯第一峡步的臭一种灶方法渡是把公所需欠的基惊因从冰供体鸭细胞扑内分曲离出秀来，纯这要店利用样限制落性内坡切酶朗。一甘种限散制性鄙内切惑酶能已识别废ＤＮ怪Ａ分克子的湿ＧＡ送ＡＴ得ＴＣ珠顺序膝，切睁点在粱Ｇ和欧Ａ之咬间，吴这是慰利用条了酶胀的Ａ、兄高效编性捕Ｂ、朗专一叉性Ｃ、莫多样禽性坚Ｄ、术催化丑活性缝易受序外界糊影响AB6、不迷属于雪基因精工程川方法朽生产鸽的药献物是A、干扰奸素B、白细亚胞介秆素C、青霉伐素D、乙肝津疫苗5、基付因工大程的陆正确敢操作秆步骤遣是①使姥目的滴基因邀与运良载体回结合②将林目的孕基因唤导入照受体坡细胞③检坟测目耻的基威因的讯表达炊是否哀