基因工程与转基因生物.pptx

基因工程产品基因工程产品 基因工程的原理？第1页/共38页第2页/共38页三 基因工程 基因工程：依据预先设计的蓝图，用人工方法将某种生物的基因，结合到另一种生物的基因组DNA中，并使其表达，使后者获得新的遗传性状，产生出人类所需要的产物，或创造出新的生物类型的现代生物技术。第3页/共38页操作环境操作环境操作对象操作对象操作水平操作水平基本过程基本过程结果结果生物体外基因DNA分子水平人类需要的基因产物剪切拼接 导入 表达实质基因重组第4页/共38页抗虫棉第5页/共38页1 基因工程培育抗虫棉的简要过程：普通棉花(无抗虫特性)苏云金杆菌提取提取抗虫基因与运载体与运载体DNADNA拼接拼接导入导入棉花细胞(含抗虫基因)棉花植株(有抗虫特性)上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？第6页/共38页2 基因工程培育抗虫棉的关键步骤和工具关键步骤一：提取抗虫基因关键步骤二：抗虫基因与运载体DNA连接关键步骤三：抗虫基因导入受体(棉花)细胞化学剪刀限制性核酸 内切酶（限制酶）工具：化学浆糊DNA连接酶工具：工具：分子运输车运载体第7页/共38页第8页/共38页T C G AA G C TC G ATTA G C限制酶DNA分子限制酶可以切断特定的两个脱氧核苷酸之间的键第9页/共38页CAGAATTCGTGTCTTAAGCA限制酶CAGGTCTTAAAATTCGTGCAAGGAATTCTCTCCTTAAGAG限制酶AGGTCCTTAAAATTCTCGAG限制酶只切断特定序列内特定的两个脱氧核苷酸之间的键TTAAAATTTTAAAATT黏性末端第10页/共38页各种限制酶第11页/共38页要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？要切两个切口，产生四个黏性末端。如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？会产生相同的黏性末端，然后让两者的黏性末端黏合起来，可以合成重组的DNA分子。想一想：第12页/共38页 DNA连接酶将两个DNA片断“粘连”起来，拼接成新的DNA分子的酶。缝合DNA分子上的切口（相邻的脱氧核苷酸重新形成键）第13页/共38页p质粒3.3分子运输车运载体p条件：p作用：p常用运载体：质粒、病毒（噬菌体）。能自我复制具有多个限制酶的单一切点，便于与外源基因相连具有标志基因，便于筛选。来源：本质：特征细菌双链闭环DNA自主复制结合到寄主细胞染色体DNA同步复制把外源基因送入受体细胞第14页/共38页质粒：质粒是细菌中，拟核DNA之外，能自主复制的双链闭环的DNA分子。大肠杆菌细胞质粒拟核DNA抗生素抗性基因第15页/共38页基因工程的三种必要工具小结切割DNA分子获得目的基因的酶“化学剪刀”连接目的基因和运载体质粒的酶“化学浆糊”DNA连接酶将重组DNA导入细胞中的运载体“分子运输车”质粒限制性核酸内切酶,简称限制酶第16页/共38页第17页/共38页细胞核提取DNA限制酶目的基因细菌质粒限制酶DNA连接酶质粒导入受体细胞筛选细胞增殖并表达产物第18页/共38页1 目的基因（外源基因）（外源基因）人们为了得到其表达产物而把它转入到新的生物体中去的基因。目的基因的提取方法直接分离基因人工合成基因基因定位第19页/共38页2 目的基因与运载体重组 目的基因插入质粒的切口处，再加入适量DNA连接酶，形成了一个重组DNA分子（重组质粒）目的基因与运载体的结合过程，实际上是不同来源的基因重组的过程。目的基因 质粒相同的限制酶第20页/共38页(1)常用的受体细胞：微生物（大肠杆菌）（大肠杆菌）植物细胞、动物细胞等。（2）将目的基因导入受体细胞的原理借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。3 重组DNA分子导入受体细胞使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。第21页/共38页4 筛选含目的基因的受体细胞氨苄青霉素抗性基因目的基因目的基因第22页/共38页不能受体细胞摄入DNA分子后就说明目的基因完成了表达吗？若不能表达，要对抗虫基因再进行修饰。受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达。第23页/共38页微生物基因工程植物基因工程动物基因工程基因工程表达系统基因工程的三大分支五 转基因技术的应用第24页/共38页1、微生物基因工程p优点：技术比较成熟、研制周期较短、可大量生产等。p主要用途：药用蛋白质的规模化生产。第25页/共38页 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。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。第26页/共38页2、植物基因工程p用途：获得抗逆性作物以及高产、高品质、高观赏价值的农作物或园艺作物。1993年 抗病毒烟草1997年 转基因耐储存番茄2002年 转基因抗虫棉p我国成就p发展方向：将疾病的疫苗基因转入植物，培养疫苗植物，以期通过生食果实或营养器官代替疫苗接种。第27页/共38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28页/共38页3、动物基因工程p特别之处：受体细胞：受精卵 导入技术：显微注射技术p帕尔米特实验：提：组：导：筛：大鼠生长激素基因目的基因与运载体重组显微注射入受精卵的雄性原核p用途：优良性状的动物新品种人源性蛋白质药物的动物培育（乳腺生物反应器）第29页/共38页动物乳腺生物反应器就动物基因药物而言，最理想的表达场所是哪里？想一想乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)第30页/共38页卵细胞精子受精卵原核细胞目的基因显微注射针负压固定管第31页/共38页导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠导入人基因具特殊用途的猪和小鼠超级动物特殊动物第32页/共38页二 转基因生物产品的安全性l人们的担心：l1、转基因生物本身是否会对生态环境造成不利的影响？l2、转基因生物产品是否会对人类的健康造成损害？第33页/共38页 转基因作物具有杂种优势。改变生态系统结构，影响生物的多样性。基因扩散到其他生物的可能性。第34页/共38页引起机体过敏等（大豆蛋白）转移的基因结构的稳定性第35页/共38页3 3 转基因转基因食食品品安全安全的争论的争论科学界对转基因食品的安全仍没有定论科学界对转基因食品的安全仍没有定论现有的安全检测技术还不能评估其对人体和后代的长远影响现有的安全检测技术还不能评估其对人体和后代的长远影响但有足够的科学理由使我们相信转基因食品具有风险，需要谨慎对待。但有足够的科学理由使我们相信转基因食品具有风险，需要谨慎对待。第36页/共38页网站登陆：网站登陆：第37页/共38页感谢您的观看。第38页/共38页