基因工程与及其应用.pptx

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1、 假如你是一位知名的育种专家，你能用杂交假如你是一位知名的育种专家，你能用杂交育种或诱变育种等方法培育出这种育种或诱变育种等方法培育出这种“怪物怪物”吗？吗？萤萤 火火 虫虫 普普 通通 热热 带带 斑斑 马马 鱼鱼 是是 不不 发发 荧荧 光光 的的 能发荧光的热带斑马鱼能发荧光的热带斑马鱼概念：基因工程就是按照人们的意愿，基因工程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，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。定向地改造生物的遗传性状。完成表格完成表格基因工程基因工程 的别名的别名操

2、作环境操作环境操作对象操作对象操作水平操作水平结结 果果实实 质质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基因重组基因重组基因操作的工具基因操作的工具1.基因的“剪刀”是指什么？有何特点？体现了什么特性？2.基因的针线是什么？起何作用?3.基因常用的运载体有哪些？质粒有何特点？限制性核酸内切酶（限制酶）限制性核酸内切酶（限制酶）一种限制酶只能识别一种特定的核苷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酸序列，并在特定的切点上切割DNADNA分子分子。（3）特性：专一性特性：

3、专一性注意注意:EcoRI限制酶限制酶只能只能识别识别GAATTC特定特定序列，并在序列，并在G和和A之间切开之间切开1.基因的“剪刀”是指什么？有何特点？体现了什么特性？（1 1）基因的）基因的“剪刀剪刀”（2 2）特点：特点：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具具有相同的黏性末端。有相同的黏性末端。注意注意:黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端基因的针线基因的针线DNADNA连接酶连接酶连接酶的作用是：将互补配对的两个黏性末端连接连接酶的作用是：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起来，使之成为一个完整的DNADNA分子。连接位置：分子。连接位置：连接

4、连接连接连接“梯子梯子梯子梯子”断口的断口的断口的断口的“扶手扶手扶手扶手”而非而非而非而非“梯子梯子梯子梯子”中间的中间的中间的中间的“踏板踏板踏板踏板”。2.基因的针线是什么？起何作用?DNADNA连接酶连接酶 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 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.3.基因常用的运载体有哪些？质粒有何特点？控制质粒控制质粒DNA转移的基因转移的基因抗生素抗性基因抗生素抗性基因大肠杆菌大肠杆菌

5、DNA 质粒质粒（环状（环状DNA分子）分子）利用给出的材料，用利用给出的材料，用 EcoRI酶酶把把（）红色的红色的基因片段（基因片段（目的基因目的基因）切割，并用）切割，并用DNA连接连接酶拼接在（酶拼接在（）白色的白色的DNA分子中间分子中间 GAAGTACTTAACTTCATG GCTTAA GCCTAA AATTCGGAT GGCATCTTAAAATTCCGTAG AATTCCCTAA GGGATT 探究三：基因工程的操作 步骤观看基因工程的操作演示过程，总结基因操作的一般步骤基因工程的步骤基因工程的步骤（3）将目的基因导入受体细胞）将目的基因导入受体细胞（1）提取目的基因）提取目的

6、基因（2）目的基因与运载体结合）目的基因与运载体结合（4）目的基因的检测与鉴定）目的基因的检测与鉴定将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内，将从抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物的特性。如转基根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。因抗虫棉。2 2）抗逆性抗逆性品种品种基因工程在农业上的应用：基因工程在农业上的应用：1 1）高产高产、稳产稳产和具和具优良品质优良品质的品种的品种转入向日葵基因的大豆转入向日葵基因的大豆用基因工程的方法可以改用基因工程的方法可以改善粮食作物的蛋白质含量。善粮食作物

7、的蛋白质含量。如如“向日葵豆向日葵豆”植株。植株。转鱼抗寒基转鱼抗寒基因的番茄因的番茄转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 1 1、繁殖具有、繁殖具有抗病能力抗病能力、高产仔率高产仔率、高产奶率高产奶率和和高质量的皮毛高质量的皮毛等优良品等优良品质的质的转基因动物转基因动物。基因工程在畜牧养殖业上的应用基因工程在畜牧养殖业上的应用将人的将人的将人的将人的生长激素基因生长激素基因生长激素基因生长激素基因和牛的生长激素和牛的生长激素和牛的生长激素和牛的生长激素基因分别注射到小白鼠受精卵中，得到基因分别注射到小白鼠受精卵中，得到基因分别注射到小白鼠受精卵中，得到基因分别注射到小白鼠受精卵

8、中，得到的的的的“超级小鼠超级小鼠超级小鼠超级小鼠”。生长快、肉质好的生长快、肉质好的生长快、肉质好的生长快、肉质好的转基因鲤鱼转基因鲤鱼转基因鲤鱼转基因鲤鱼(中国中国中国中国)超级羊超级羊超级羊超级羊乳汁中含有人生长激素的转乳汁中含有人生长激素的转乳汁中含有人生长激素的转乳汁中含有人生长激素的转基因牛基因牛基因牛基因牛(阿根廷阿根廷阿根廷阿根廷)导入导入导入导入人基人基人基人基因具因具因具因具特殊特殊特殊特殊用途用途用途用途的猪的猪的猪的猪 2 2、利用某些特定的外源基因在哺乳动物、利用某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达，从这些动物的体内表达，从这些动物的乳腺细胞乳腺细胞中获得人中获得人类

9、所需要的各种物质，如激素、抗体及酶类类所需要的各种物质，如激素、抗体及酶类等。等。基因工程在畜牧养殖业上的应用基因工程在畜牧养殖业上的应用背上长人耳的老鼠背上长人耳的老鼠背上长人耳的老鼠背上长人耳的老鼠 基因工程与药物研制基因工程与药物研制许多药品的生产是从生物组织中提取的。受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。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

10、，不但能解决生物细胞内，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。产量问题，还能大大降低生产成本。生产基因工程药品生产基因工程药品胰岛素胰岛素治疗糖尿病治疗糖尿病的的特效药特效药。干扰素干扰素抗病毒抗病毒的的特效药特效药。方法方法方法方法特点特点特点特点胰岛素胰岛素胰岛素胰岛素干扰素干扰素干扰素干扰素传统传统传统传统方法方法方法方法直接从生物体直接从生物体直接从生物体直接从生物体的组织、细胞的组织、细胞的组织、细胞的组织、细胞或血液中提取或血液中提取或血液中提取或血液中提取产量低产量低产量低产量低价格昂价格昂价格昂价格昂贵贵贵贵45g/100k45g/100k45g/10

11、0k45g/100kg g g g胰腺胰腺胰腺胰腺1mg/300L1mg/300L1mg/300L1mg/300L血液血液血液血液基因基因基因基因工程工程工程工程“工程菌工程菌工程菌工程菌”发发发发酵工业化生产酵工业化生产酵工业化生产酵工业化生产高质量高质量高质量高质量低成本低成本低成本低成本100g/2000100g/2000100g/2000100g/2000L L L L大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌培养液培养液培养液培养液2040mg/2040mg/2040mg/2040mg/1kg1kg1kg1kg细菌细菌细菌细菌培养物培养物培养物培养物人造血液及其生产人造血液及其生产我国生产的部

12、分基因我国生产的部分基因工程疫苗和药物工程疫苗和药物白细胞介素、溶血栓剂、凝白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、人造血液代用品血因子、人造血液代用品疫苗：疫苗：乙肝、狂犬病、百日乙肝、狂犬病、百日咳、霍乱、伤寒、疟咳、霍乱、伤寒、疟疾疾基因工程药品基因工程药品基因工程与环境保护基因工程与环境保护环境监测：环境监测：检测环境中的病毒、细菌等污染。检测环境中的病毒、细菌等污染。1t1t1t1t水中有水中有水中有水中有10101010个病毒也能被检测出来个病毒也能被检测出来个病毒也能被检测出来个病毒也能被检测出来快速快速灵敏灵敏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”能十能十分灵敏地反映

13、环境污染的情况，却不易因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，甚至还可以吸收和环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。转化污染物。环境污染治理环境污染治理 1 1 1 1）用基因工程产）用基因工程产）用基因工程产）用基因工程产物物物物“超级细菌超级细菌超级细菌超级细菌”分解石油，可以大大分解石油，可以大大分解石油，可以大大分解石油，可以大大提高细菌分解石油的提高细菌分解石油的提高细菌分解石油的提高细菌分解石油的效率。效率。效率。效率。3 3 3 3）通过基因重组构建新的）通过基因重组构建新的）通过基因重组构建新的）通过基因重组构建新的杀虫剂杀虫剂杀虫剂杀虫剂，取代生产

14、过程中，取代生产过程中，取代生产过程中，取代生产过程中耗能多、易造成环境污染的农药，并试图通过基因工耗能多、易造成环境污染的农药，并试图通过基因工耗能多、易造成环境污染的农药，并试图通过基因工耗能多、易造成环境污染的农药，并试图通过基因工程程程程回收和利用工业废物回收和利用工业废物回收和利用工业废物回收和利用工业废物。2 2 2 2）用基因工程培养出）用基因工程培养出）用基因工程培养出）用基因工程培养出“吞噬吞噬吞噬吞噬”汞和降解土壤汞和降解土壤汞和降解土壤汞和降解土壤中中中中DDTDDTDDTDDT的的的的细菌细菌细菌细菌，以及能够，以及能够，以及能够，以及能够净化镉污染净化镉污染净化镉污染

15、净化镉污染的的的的植物植物植物植物。当人类拥有了只有大自然才拥有的改造生当人类拥有了只有大自然才拥有的改造生当人类拥有了只有大自然才拥有的改造生当人类拥有了只有大自然才拥有的改造生物、创造生物的能力时，我们是否感到很坦然呢？物、创造生物的能力时，我们是否感到很坦然呢？物、创造生物的能力时，我们是否感到很坦然呢？物、创造生物的能力时，我们是否感到很坦然呢？转基因食品转基因食品 安全吗安全吗?!目前，大多数专家认为，已经投入商品化目前，大多数专家认为，已经投入商品化生产的转基因番茄、玉米等农产品都是安生产的转基因番茄、玉米等农产品都是安全的。迄今为止尚无食用转基因生物产品全的。迄今为止尚无食用转基因生物产品引起任何严重问题的科学报道。引起任何严重问题的科学报道。绿色和平组织绿色和平组织将转基因食品将转基因食品妖魔化妖魔化你认为应该如何对待转基因生你认为应该如何对待转基因生物和转基因食品的安全性问题物和转基因食品的安全性问题？限制性内切酶限制性内切酶（EcoREcoR）作用过程作用过程点击播放点击播放DNA连接酶的作用过程连接酶的作用过程点击播放点击播放