必修二基因工程及其应用.ppt

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1、基因工程及基因工程及其应用其应用 (1)第第2节节基因工程及应用能发能发荧光荧光的热的热带斑带斑马鱼马鱼普通热带斑马鱼是不发荧光的普通热带斑马鱼是不发荧光的转基因鲑转基因鲑鱼鱼同时具有高同时具有高产、稳产和产、稳产和抗逆性等优抗逆性等优良品质的农良品质的农作物新品种作物新品种.抗虫害的玉米抗虫害的玉米思考：思考：1、为什么能把一种生物的基因、为什么能把一种生物的基因“嫁接嫁接”到另一到另一种生物上？种生物上？2、推测这种、推测这种“嫁接嫁接”怎样能实现？怎样能实现？3、这种、这种“嫁接嫁接”对品种的改良有什么意义？对品种的改良有什么意义？一 基因工程的概念基因工程的别名基因工程的别名操作环境操

2、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基因拼接技术或基因拼接技术或DNADNA重组技术重组技术生物体外生物体外基因基因DNADNA分子水平分子水平人类需要的基因产物人类需要的基因产物剪切剪切 拼接拼接 导入导入 表达表达实质实质基因重组基因重组目的目的基因基因供体供体细胞细胞受体受体细胞细胞获得新获得新性状性状二、基因操作的工具二、基因操作的工具1.1.基因的基因的“剪刀剪刀”限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶（限制酶）（限制酶）一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割列，并在特定的切点上切割DNADNA分子。分子。

3、专一性专一性如如:EcoRI限制酶限制酶重播被同一种限制酶切断的几个被同一种限制酶切断的几个DNADNA是否具是否具有相同的黏性末端？有相同的黏性末端？思考思考:黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端尝试写出下列序列受尝试写出下列序列受EcoRI限制酶作用后的黏性末端限制酶作用后的黏性末端CTTCATGAATTCCCTAA GAAGTACTTAAGGGATT GAATTCCGTAGAATTCGGATT CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT CTTAAGGCATCTTAAGCCTAA GGCATCTTAAAATTCCGTAG、基因的针线、基因的针线DNADNA连接

4、酶连接酶连接酶的作用是：将互补配对的两个黏性末连接酶的作用是：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端连接起来，使之成为一个完整的DNADNA分子。分子。基因的针线：基因的针线：DNA连接酶连接酶G A A T T CC T T A A GG A A T T CC T T A A GG C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C G用同种限制酶切割用同种限制酶切割3 3、基因的运输工具、基因的运输工具运载体运载体 常常用用的的运运载载体体：质质粒粒、噬噬菌菌体体和和动植物病毒等动植物病毒等标记

5、基标记基因，便因，便于进行于进行检测。检测。质粒存在于许质粒存在于许多细菌和酵母菌等多细菌和酵母菌等生物中生物中,是细胞染色是细胞染色体外能够自主复制体外能够自主复制的很小的环状的很小的环状DNADNA分分子子.要使目的基因与对应的运载体重组，所需的两种酶是要使目的基因与对应的运载体重组，所需的两种酶是()()限制酶限制酶连接酶连接酶解旋酶解旋酶还原酶还原酶 2.2.基因工程的正确操作步骤是（）基因工程的正确操作步骤是（）使目的基因与运载体结合使目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞检测目的基因的表达是否符合特定性状要求检测目的基因的表达是否符合特定性状要求提取目的基

6、因提取目的基因 水母1、基因工程与作物育种苏云金杆菌苏云金杆菌转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转鱼抗寒基转鱼抗寒基因的番茄因的番茄转基因耐贮藏番茄（左）和普通番茄（右）转基因耐贮藏番茄（左）和普通番茄（右）不会引起过敏的转基因大豆生长快、肉质好的转基因生长快、肉质好的转基因鱼鱼(中国中国)乳汁中含有人生长激素的乳汁中含有人生长激素的转基因牛转基因牛(阿根廷阿根廷)中国农业大学获得的转基因克隆奶牛中国农业大学获得的转基因克隆奶牛 导入人基因具特殊用途的猪和小鼠导入人基因具特殊用途的猪和小鼠2 2、基因工程与药物研制、基因工程与药物研制我国生产的部分基因我国生产的部分基因工程疫苗和

7、药物工程疫苗和药物许多药品的生产许多药品的生产是从是从生物组织生物组织中提取中提取的。受材料来源限制的。受材料来源限制产量有限，其价格往产量有限，其价格往往十分昂贵。往十分昂贵。微生物生长迅速，容易控制，适于大规模微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基将生物合成相应药物成分的基因因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，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。不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。胰岛素从猪、牛等动物的胰胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，腺中提取，100Kg100Kg胰腺只能提取胰

8、腺只能提取4-5g4-5g的胰岛素，其产量之低和价的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。格之高可想而知。将合成的胰岛素将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，基因导入大肠杆菌，每每2000L2000L培养液就能培养液就能产生产生100g100g胰岛素！使胰岛素！使其价格降低了其价格降低了30%-30%-50%!50%!干扰素治疗病毒感染简直是干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵万能灵药药”！过去从人血中提取，！过去从人血中提取，300L血才提血才提取取1mg！其！其“珍贵珍贵”程度自不用多说。程度自不用多说。人造血液、白细胞介素、人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基因工程实乙肝疫苗等通过基因工程实现工

9、业化生产，均为解除人现工业化生产，均为解除人类的病苦，提高人类的健康类的病苦，提高人类的健康水平发挥了重大的作用。水平发挥了重大的作用。人造血液及其生产人造血液及其生产乙肝疫苗乙肝疫苗我国生产的部分基因工程药物和疫苗我国生产的部分基因工程药物和疫苗我国生产的部分胰岛素产品我国生产的部分胰岛素产品3 3、基因工程与环境保护、基因工程与环境保护基因工程做成的基因工程做成的“超级细菌超级细菌”能吞食和分解多能吞食和分解多种污染环境的物质。种污染环境的物质。通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因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工程培育成功的“超级细菌超级细菌”却能分解石

10、油中的多种烃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，分解类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDTDDT等毒害物质。等毒害物质。利用基因工程培育的利用基因工程培育的“指示生物指示生物”能十分能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污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染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。转基因生物和转基因食品的安全性转基因生物和转基因食品的安全性转基因食品已经走进我国百姓的生活。转基因食品已经走进我国百姓的生活。国内尚没有转基因作物的大规模生产国内尚没有转基因作物的大规模生产近几年我国大量从

11、美国、阿根廷等国进近几年我国大量从美国、阿根廷等国进口大豆，其中大部分是转基因大豆。口大豆，其中大部分是转基因大豆。我国有一半以上的大豆色拉油含有转基我国有一半以上的大豆色拉油含有转基因成分。因成分。现在国内都有哪些在国内都有哪些转基因食品？基因食品？第一批列入目录的农业转基因生物是：第一批列入目录的农业转基因生物是：大豆：大豆：大豆种子、大豆、大豆粉、大豆油、豆粕大豆种子、大豆、大豆粉、大豆油、豆粕玉米：玉米种子、玉米、玉米油、玉米粉玉米：玉米种子、玉米、玉米油、玉米粉油菜：油菜：油菜种子、油菜籽、油菜籽油、油菜籽粕油菜种子、油菜籽、油菜籽油、油菜籽粕棉花种子棉花种子番茄：番茄种子、鲜番茄、

12、番茄酱番茄：番茄种子、鲜番茄、番茄酱现在市在市场上常上常见的小西的小西红柿算是柿算是转基基因食品么？因食品么？小西小西红柿其柿其实并不属于并不属于转基因食品，基因食品，它是通它是通过常常规育种方法培育的。育种方法培育的。转基因植物的安全性争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。害人体健康和环境的确切证据。美国人食用美国人食用转基因食品已基因食品已多年，多年，超超级市市场上

13、上有有4000多种商品是含多种商品是含有有转基基因因植物成分的植物成分的，还没有事例没有事例证明人吃了明人吃了以后会得病，甚至会引以后会得病，甚至会引起起死亡。死亡。加拿大、澳大利加拿大、澳大利亚也是也是转基因食品的基因食品的生生产大国，均大国，均有几有几千万人在千万人在吃吃，到，到现在在为止也没止也没有有个案例个案例说明它明它有有问题。反对派的观点反对派的观点一英国科学家声称，转基因马铃薯会减一英国科学家声称，转基因马铃薯会减弱老鼠免疫系统功能；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。危害蝴蝶幼虫及其相关生态环境。

14、环保团体认为这种违反自然的转基因作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。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，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，因而抵制美国对转基因作物更加排斥，因而抵制美国GMO产品的进口。产品的进口。“转基因食品，要不要贴标签转基因食品，要不要贴标签?”若转基因产品与目前市售的产品具有实质若转基因产品与目前市售的产品具有实质等同性，则不需再加特殊的标签；等同性，则不需再加特殊的标签；若转基因产品中含有对一部分人群有过敏

15、若转基因产品中含有对一部分人群有过敏性反应的蛋白，则需加标签，以使购买者性反应的蛋白，则需加标签，以使购买者作出选择。作出选择。我国我国2001年年6月月6日，国务院公布的日，国务院公布的农业转基农业转基因生物安全管理条例因生物安全管理条例规定，不得销售未规定，不得销售未标识的农业转基因生物，其标识应注明产标识的农业转基因生物，其标识应注明产品中含有转基因成分的主要原料名称；有品中含有转基因成分的主要原料名称；有特殊销售范围的还应注明并在指定范围内特殊销售范围的还应注明并在指定范围内销售。销售。1 1、通过本节课的学习、通过本节课的学习,你认识什你认识什么叫基因工程了吗么叫基因工程了吗?2 2、基因工程的原理你了解了么、基因工程的原理你了解了么?基因重组基因重组 细菌和人是差异非常大的细菌和人是差异非常大的两种生物两种生物,为什么通过基因重组为什么通过基因重组后后,细菌能够合成人体的某些蛋细菌能够合成人体的某些蛋白质呢白质呢?这可不是普通这可不是普通的细菌，它是的细菌，它是嫁接了人胰岛嫁接了人胰岛素基因的工程素基因的工程菌，能大量合菌，能大量合成人胰岛素。成人胰岛素。