基因工程及其应用课件

蓝色妖姬当前第1页\共有47页\编于星期三\2点水母当前第2页\共有47页\编于星期三\2点谁能告诉我这是ＷＨＡＴ？当前第3页\共有47页\编于星期三\2点基因工程及其应用第2节当前第4页\共有47页\编于星期三\2点基因工程：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当前第5页\共有47页\编于星期三\2点二、基因操作的工具当前第6页\共有47页\编于星期三\2点1、基因工程的指“限制性核酸内切酶

”主要存在于微生物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分子已发现的有200多种种类:来源:特点:“”作用于：磷酸二酯键当前第7页\共有47页\编于星期三\2点限制性内切酶（EcoRⅠ）作用过程点击播放当前第8页\共有47页\编于星期三\2点

被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？思考:形成的黏性末端不同不同的限制酶呢？具有当前第9页\共有47页\编于星期三\2点2、基因工程的指“DNA连接酶”“”作用：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分子当前第10页\共有47页\编于星期三\2点DNA连接酶的作用过程点击播放当前第11页\共有47页\编于星期三\2点

DNA连接酶的作用位点是：相邻的两个脱氧核苷酸的切口。即生成：磷酸二酯键。当前第12页\共有47页\编于星期三\2点3、基因的运载体（1）运载体的概念要让一个从甲生物细胞内取出来的基因(如抗虫基因),送入受体细胞(如棉细胞),还需要有运输工具,这就是运载体。（2）常用的运载体：质粒、噬菌体和动、植物病毒等当前第13页\共有47页\编于星期三\2点（3）条件①能够在宿主细胞中复制并稳定地保存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，便于进行筛选作为运载体必须具备哪些条件？当前第14页\共有47页\编于星期三\2点

标记基因，便于进行检测。

其中质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物中,是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子.

（4）它们的共同特点是都有侵染或进入宿主细胞的能力当前第15页\共有47页\编于星期三\2点质粒的特点1、细胞染色体（或拟核DNA分子）外能自主复制的小型环状DNA分子；2、质粒的存在对宿主细胞无影响；3、质粒的复制只能在宿主细胞内完成。当前第16页\共有47页\编于星期三\2点大肠杆菌的质粒：

最常用的质粒是大肠杆菌的质粒，其中常含有抗药基因，如四环素的标记基因。质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性作用，但复制只能在宿主细胞内进行。当前第17页\共有47页\编于星期三\2点1.以下说法正确的是（）

A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列

B、质粒是基因工程中唯一的运载体

C、运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接

D、DNA连接酶使黏性末段的碱基之间形成氢键C练习当前第18页\共有47页\编于星期三\2点2.不属于质粒被选为基因运载体的理由是

A、能复制（）

B、有多个限制酶切点

C、具有标记基因

D、它是环状DNAD练习当前第19页\共有47页\编于星期三\2点3.有关基因工程的叙述中，错误的是（）

A、基因工程技术能定向地改造生物的遗传性状，培育生物新品种

B、重组DNA的形成在细胞内完成

C、目的基因须由运载体导入受体细胞

D、质粒都可作为运载体BD练习当前第20页\共有47页\编于星期三\2点三、基因工程基本步骤1、获取目的基因基因工程的第一步，是取得人们所需要的特定基因，也就是目的基因如抗虫基因，抗病基因、种子的贮存蛋白基因，以及人的胰岛素基因、干扰素基因等都是目的基因。要获得目的基因，主要有两条途径：一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因，另一条是人工合成基因。当前第21页\共有47页\编于星期三\2点2、目的基因与运载体结合

用与提取目的基因相同的限制酶切割质粒使之出现一个切口，将目的基因插入切口处，让目的基因的黏性末端与切口上的黏性末端互补配对后，在连接酶的作用下连接形成重组DNA分子。细菌供体细胞取出质粒取出DNA用限制酶切断DNA用连接酶连接目的基因当前第22页\共有47页\编于星期三\2点3、将目的基因导入受体细胞将重组DNA导入受体细胞扩增当前第23页\共有47页\编于星期三\2点1、常用的受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌、动植物细胞等2、常用微生物作受体细胞的原因：微生物增殖快、代谢快、目的产物多当前第24页\共有47页\编于星期三\2点4、目的基因的表达和检测

大量的受体细胞接受不多的目的基因。处理的受体细胞中真正摄入了目的基因的很少，必须将它从中检测出来。将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产物的菌落，保留有表达产物的进一步培养、研究。无表达产物无表达产物有表达产物无表达产物当前第25页\共有47页\编于星期三\2点当前第26页\共有47页\编于星期三\2点四、基因工程的应用１、基因工程与作物育种1993年，中国农业科学院的科学家成功地培育出了抗棉铃虫的转基因抗虫棉，抗虫的基因来自苏云金杆菌。苏云金杆菌形成的伴胞晶体是一种毒性很强的蛋白质晶体，能使棉铃虫等鳞翅目害虫瘫痪致死。科学家将编码这个蛋白质的基因导入作物，使作物自身具有抵御虫害的能力。当前第27页\共有47页\编于星期三\2点四、基因工程的应用1、基因工程与作物育种当前第28页\共有47页\编于星期三\2点抗虫转基因植物当前第29页\共有47页\编于星期三\2点生长快、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)当前第30页\共有47页\编于星期三\2点转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转鱼抗寒基因的番茄当前第31页\共有47页\编于星期三\2点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。当前第32页\共有47页\编于星期三\2点

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%!当前第33页\共有47页\编于星期三\2点

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、环境污染治理当前第34页\共有47页\编于星期三\2点

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。当前第35页\共有47页\编于星期三\2点

转基因食品

安全吗?!当前第36页\共有47页\编于星期三\2点当前第37页\共有47页\编于星期三\2点

转基因抗乙肝西红柿(中国)，虽然不能治愈乙肝，但一年只吃几个抗乙肝西红柿，就完全能代替注射乙肝疫苗。抗乙肝西红柿属于转基因食品，就是将乙肝疫苗植入西红柿内，经过多代繁殖，使转入的基因稳定化。用转基因的植物生产药物当前第38页\共有47页\编于星期三\2点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。当前第39页\共有47页\编于星期三\2点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。当前第40页\共有47页\编于星期三\2点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。当前第41页\共有47页\编于星期三\2点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。当前第42页\共有47页\编于星期三\2点⒈要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是（）①限制酶②连接酶③解旋酶④还原酶Ａ．①②Ｂ．③④Ｃ．①④Ｄ．②③⒉实施基因工程的第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来，这要利用限制性内切酶。一种限制性内切酶能识别ＤＮＡ分子的ＧＡＡＴＴＣ顺序，切点在Ｇ和Ａ之间，这是利用了酶的（）Ａ．高效性Ｂ．专一性Ｃ．多样性Ｄ．催化活性易受外界影响ＡＢ随练习堂当前第43页\共有47页\编于星期三\2点⒊基因工程的正确操作步骤是（）

①使目的基因与运载体结合

②将目的基因导入受体细胞

③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求

④提取目的基因

Ａ．③②④①Ｂ．②④①③

Ｃ．④①②③Ｄ．③④①②

Ｃ当前第44页\共有47页\编于星期三\2点⒋采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的作法正确的是（）（２００３理综第７题）

①将毒素蛋白注射到棉受精卵中

②将编码毒素蛋白的ＤＮＡ序列，注射到棉受精卵中

③将编码毒素蛋白的ＤＮＡ序列，与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，在进行组织培养

④将编码毒素蛋白的ＤＮＡ序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵中

Ａ．①②Ｂ．②③Ｃ．③④Ｄ．④①Ｃ当前第45页\共有47页\编于星期三\2点5．下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容，正确的组合是 （）

C当前第46页\共有47页\编于星期三\2点

科学家将携带抗虫基因的运载体导入二倍体棉花细胞中,经培养、筛选获得一株有抗虫特性基因的植株。经分析，该植株含有一个携带目的基