《基因工程及其应用》ppt.ppt

1、豆科植物的根瘤可以固定空气中的氮。数据1:目前，全球氮肥产量消耗全球总电量的3%-4%，农作物只能吸收1/10的氮肥，造成大规模的土壤和水污染。蜘蛛能吐出蜘蛛丝。数据2:蜘蛛丝是自然界中最奇怪的物质之一。它具有极强的韧性，其韧性是同直径钢的几倍。但与蚕不同，蜘蛛不能被驯化，因为它们会互相吞食，所以不可能建造一个人工饲养蜘蛛的农场。30多年来，科学家们一直试图找到一种从其他生物中制造蜘蛛丝的方法。数据3过去，用于治疗糖尿病的胰岛素是从动物的胰腺中提取的，从100公斤猪、牛和其他动物的胰腺中只能提取34克胰岛素，并且必须屠宰4050头牛来治疗病人，所以这种药物的成本是可以想象的。微生物可以有分泌产

2、物，微生物繁殖速度快。想象一下，禾本科植物也能固定空气中的氮吗？细菌能“吐出”蛛丝吗？设想二，微生物能生产珍贵的药物如人胰岛素和干扰素吗？经过多年的努力，科学家们在20世纪70年代创造了一项新技术基因工程，它可以定向改造生物体。第二节基因工程及其应用，2020年8月10日，基因工程：又称基因剪接技术或基因重组技术。也就是说，根据人们的意愿，一个生物体的某个基因被提取、修饰和转化，然后放入另一个生物体的细胞中，从而定向改变该生物体的遗传性状。原理：基因重组的结果：生物体的遗传特性被定向改变以获得人类所需的产品。首先是基因工程的概念。基因工程是在分子水平上设计和构建的，需要特殊的工具。生物体中有什

3、么特殊工具？从人细胞中提取目的基因片段需要基因的剪刀限制性酶。为了将目标基因转移到大肠杆菌中，有必要转移该基因。需要基因的针状脱氧核糖核酸连接酶来连接目标基因和载体脱氧核糖核酸。(1)分布：主要在微生物中。(2)特征：特异性和特异性，即识别特定的核苷酸序列和切割特定的切割点。(3)结果：产生粘性末端(互补碱基配对)。(4)功能：它是基因工程中一个重要的切割工具，可以在不破坏自身的情况下切断外源基因。(5)实施例：大肠杆菌的限制性内切酶(EcoR)可以识别GAATTC序列并在G和A之间切割。限制性内切酶只能识别特定的核苷酸序列并在特定的切割点切断DNA分子。目前已发现200多种限制性内切酶。1.

4、基因剪刀：限制性内切酶，1。基因剪刀：限制性内切酶，g a t t c，c t t a g，限制性内切酶，1。基因剪刀：限制性内切酶切割磷酸二酯键，1。基因剪刀：限制性内切酶、自动断裂氢键、1。基因剪刀差：限制性内切酶、A、T、T、C、T (1)功能：将外源基因送入受体细胞(2)类型：1)质粒2)噬菌体或动植物病毒，2)基因运输工具：运输载体，大肠杆菌质粒，运输载体应具备什么特征？2.基因运输方式：载体，携带)1能在宿主细胞中复制并保持稳定；它有多个限制性内切酶位点与外源基因相连；它有一个标记基因，便于筛选。2.基因运输的方式：载体。(1)作用靶点：两个具有相同粘性末端的DNA片段。(2)作用

5、位置：磷酸二酯键。(3)作用结果：重组基因形成。基因针和线：脱氧核糖核酸连接酶，脱氧核糖核酸连接酶。基因针和线：脱氧核糖核酸连接酶，一个，一个，一个，一个，一个，一个，一个，一个，一个，三个。基因的针和线：脱氧核糖核酸连接酶、转基因大肠杆菌的培养过程：你认为培养转基因大肠杆菌的关键步骤是什么？普通大肠杆菌(不能分泌胰岛素)，实例表明培养转基因大肠杆菌的关键步骤是：基因的“针线”、基因操作的基本步骤、目标基因的提取、目标基因和载体的结合、目标基因导入受体细胞、目标基因的检测和表达、诱导、目标基因的提取、载体的装载、导入受体细胞、基因表达和检测。2020/8/10几乎没有接受治疗的受体细胞真的摄取

6、了必须检测的目标基因。分别培养每个受体细胞以形成集落，并在集落中检测目标基因的表达产物。剔除无表达产物的菌落，保留表达产物以供进一步培养和研究。目标基因的检测和表达，2020年8月10日。(1)基因工程和作物育种1。在作物生产方面，目的是培育高产、稳产、抗逆的优良作物和新品种。优点：降低生产成本，减少农药对环境的危害，提高作物对不利环境的适应性。3。基因工程应用，28。转基因抗虫水稻，转基因抗棉铃虫棉花，(1)基因工程和作物育种2。在畜牧业中，科学家们通过基因工程培育了多种转基因动物，如转基因奶牛和超级绵羊。(2)基因工程和药物开发。许多药物是从生物组织中产生的。受原料来源的限制，产量是有限的

7、，而且其价格往往非常昂贵。微生物生长迅速，易于控制，适合大规模工业化生产。如果将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞，使其能够生产相应的药物，不仅可以解决产量问题，还可以大大降低生产成本。32、胰岛素是从猪、牛等动物的胰腺中提取的，100公斤的胰腺中只能提取4-5克的胰岛素，所以产量低、价格高是可以想象的。将合成胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000升培养基可产生100克胰岛素！使其价格降低30%-50%！优点：可高效生产高质量、低成本的药物。2020/8/10/33，利用转基因植物生产药物，研究具有生长激素的转基因“超级老鼠”,世界上第一只转基因灵长类猴子，将有助于发现新的基因疗法，如阿尔茨

8、海默氏病、艾滋病和癌症，以及(3)通过基因工程制造的环境保护“超级细菌”可以吞咽和分解各种污染环境的物质。通常一种细菌只能分解石油中的一种碳氢化合物，但通过基因工程成功培育的“超级细菌”可以分解石油中的多种碳氢化合物。有些能吞咽和转化重金属，如汞和镉，并分解有毒物质，如滴滴涕。1998年，一位英国生物学家在电视上宣布，在食用转基因土豆后，老鼠的肾脏、脾脏和消化道受损，体重和器官重量减轻，免疫系统遭到破坏。，转基因生物和转基因食品的安全性，转基因食品安全吗？2020/8/10，怪物1，2020/8/10，怪物2，2020/8/10，怪物3，2020/8/10。当人类有能力改造和创造只有大自然才有

9、的生物时，我们会感到非常平静吗？课堂小结：基因的限制性内切酶，基因的针线连接酶，基因的载体(质粒)，1。基因工程的概念，2。基因工程操作的基本工具。基因操作的基本步骤，目标基因的提取，目标基因和载体的结合，将目标基因导入受体细胞，目标基因的检测和表达，练习：、两种必需的酶是()限制性酶、连接酶、解旋酶还原酶，基因工程的第一步是从供体细胞中分离所需的基因，这使用限制性酶。限制性内切酶可以识别分子的序列，其分界点在和之间，利用了酶的高效性、特异性和多样性，催化活性易受外界影响。基因工程的正确操作步骤是：(1)将目的基因与载体结合，将目的基因导入受体细胞，检测目的基因的表达是否满足特定性状的要求，提取目的基因。2020年8