基因工程及其应用.ppt

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1、第2节、基因工程及其应用能发光的水母请您欣赏能否让热带鱼也能发光?设想不能发光的热带斑马鱼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超级小鼠与超级鱼能产生人胰岛素的大肠杆菌请您欣赏基因“嫁接”一、基因工程(geneengineering)又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。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。原理操作环境操作水平结果基因重组生物体外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。培育

2、转基因大肠杆菌的简要过程：你认为上述培育转基因大肠杆菌的关键步骤有哪些？普通大肠杆菌(不能分泌胰岛素)人体组织细胞提取胰岛素基因与运载体DNA拼接导入大肠杆菌(含胰岛素基因)转基因大肠杆菌(能分泌胰岛素)实例展示1.ONE胰岛素基因从人体细胞内提取出来2.TWO胰岛素基因与运载体DNA连接3.THREE胰岛素基因导入受体(大肠杆菌)细胞基因的“剪刀”基因的“针线”基因的运载体培育转基因大肠杆菌的关键步骤：1、基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶二、基因操作的工具特点:一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的

3、切点切割DNA分子。如:EcoRI只能识别GAATTC的序列切割位点：具有专一性（特异性）这说明限制酶有什么特点？结果:磷酸二酯键产生黏性末端或平末端重播限制酶（EcoRⅠ）作用过程GAATTCCTTAAGGAATTCCTTAAGGCTTAAAATTCGGCTTAAAATTCGGCTTAAAATTCG用同种限制酶切割把两个不同的DNA同一种限制酶切割，是否具有相同的黏性末端？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。2.分子针线—DNA连接酶限制酶：切割磷酸二酯键DNA连接酶：形成磷酸二

4、酯键3、基因的运输工具——运载体常用的运载体：质粒、噬菌体和动植物病毒等标记基因，便于进行检测。质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物中,是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子.作为运载体必须具备哪些条件？1）能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。2）具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。3）具有某些标记基因，便于进行筛选。如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。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。质粒可作为运

5、载体有何特点？注意：所谓基因工程的“剪刀”、“针线”只是一种比喻，答题时应书写为限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶。三、基因工程的操作步骤从细胞中分离出DNA从大肠杆菌中提取质粒限制酶提取目的基因限制酶目的基因与运载体结合DNA连接酶目的基因导入受体细胞目的基因的表达与检测基因工程操作的基本步骤12基因工程的操作工具1.基因的剪刀——限制性核酸内切酶2.基因的针线——ＤＮＡ连接酶3.基因的运输工具——运载体基因工程的操作步骤1.目的基因的提取2.目的基因与运载体结合3.目的基因导入受体细胞4.目的基因的检测与

6、表达基因工程(geneengineering)的原理小结几种常见育种方法的比较育种方法杂交育种单倍体育种多倍体育种诱变育种基因工程育种基本原理方法优点缺点实例作业：杂交→自交→选优基因重组不同个体的优良性状可集中到同一个个体上育种时间长，需及时发现优良性状杂交水稻中国荷斯坦牛花药离体培养、秋水仙素诱导加倍染色体变异明显缩短育种年限，后代一般都为纯种技术复杂，成本高普通小麦花药离体培养秋水仙素处理萌发的种子、幼苗染色体变异植物茎杆粗壮，果实、种子大，营养高发育延迟，结实率低无籽西瓜物理或化学方法处理动植物、微生物基因

7、突变提高变异频率，大幅度改良某些性状，加速育种进程有利变异少，需要处理大量实验材料，具有不确定性青霉菌高产菌株的培育黑农五号大豆基因重组将一种生物特定基因转移到另一种生物体内染色体变异定向地改造生物的遗传性状可能引起生态危机，技术难度大转基因抗虫棉四、　基因工程的应用1、基因工程与作物育种2、基因工程与药物研制3、环境保护一、基因工程与作物育种获得高产、稳产和具有优良品质的农作物以及具有抗逆性的作物新品种。普通棉抗虫棉转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转鱼基因的番茄生长快、肉质好的转基因鱼(中国)乳汁中含有人生长激素的转基因

8、牛(阿根廷)请您欣赏超级小鼠与超级鱼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有些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。用基因工程的方法能够生产各种高质量和低成本的药品。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