基因重組課件

轉(zhuǎn)基因西紅柿轉(zhuǎn)基因驅(qū)蚊草轉(zhuǎn)基因西紅柿轉(zhuǎn)基因驅(qū)蚊草1基因重組課件2轉(zhuǎn)基因超級小鼠轉(zhuǎn)基因超級小鼠3導(dǎo)入人基因具特殊用途的豬和小鼠導(dǎo)入人基因具特殊用途的豬和小鼠4水母水母5能發(fā)熒光的熱帶斑馬魚普通熱帶斑馬魚是不發(fā)熒光的如何讓普通熱帶斑馬魚也發(fā)熒光?能發(fā)熒光的熱帶斑馬魚普通熱帶斑馬魚是不發(fā)熒光的如何讓普通熱帶6家蠶能夠吐出蠶絲為人類利用能否讓細(xì)菌“吐出”蠶絲？設(shè)想家蠶能夠吐出蠶絲為人類利用能否讓細(xì)菌“吐出”蠶絲？設(shè)想7怪物1怪物18怪物2怪物29怪物3怪物310什么叫基因工程？

基因工程又叫基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。是指按照人們的意愿,在生物體外，通過對DNA分子進(jìn)行人工“剪切”和“拼接”，對生物的基因進(jìn)行改造和重新組合，然后導(dǎo)入到受體細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀，產(chǎn)生出人類需要的基因產(chǎn)物?；蚬こ痰母拍钍裁唇谢蚬こ?？基因工程又叫基因拼接技術(shù)或D11甲生物乙生物取出目的基因“剪切”

“拼接”新類型表達(dá)新的生物產(chǎn)品基因敲除技術(shù)轉(zhuǎn)基因技術(shù)生物新類型敲除不利基因新的生物產(chǎn)品甲生物乙生物取出目的基因“剪切”

“拼接”新類型表達(dá)新的12目的基因的獲得如何將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的表達(dá)需要解決什么問題？目的基因的獲得需要解決什么問題？13原理：基因重組操作水平：DNA分子水平結(jié)果：定向地改造生物的性狀，獲得人類所需要的品種（如獲得產(chǎn)生人胰島素的大腸桿菌）?；蚬こ棠康幕蚬w細(xì)胞受體細(xì)胞過程：原理：基因重組操作水平：DNA分子水平結(jié)果：定向地改14基因操作的工具1.基因的“剪刀”──限制性內(nèi)切酶（限制酶）一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切割點上將DNA分子切斷。專一性基因操作的工具1.基因的“剪刀”──限制性內(nèi)切酶（限制酶）15基因的針線：DNA連接酶

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G用同種限制酶切割基因的針線：DNA連接酶

GAATTCC16

被同一種限制酶切斷的幾個DNA是否具有相同的黏性末端？被同一種限制酶切斷的幾個DNA是否具有相同的黏性末端？17２、基因的針線──DNA連接酶連接酶的作用是：將互補(bǔ)配對的兩個黏性末端連接起來，使之成為一個完整的DNA分子。２、基因的針線──DNA連接酶連接酶的作用是：將互補(bǔ)配對183、基因的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體常用的運(yùn)載體：質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒標(biāo)記基因，便于進(jìn)行檢測。3、基因的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體常用的運(yùn)載體：質(zhì)粒、噬菌體和動植19第一步：獲取目的基因：基因工程基本步驟第一步：獲取目的基因：基因工程基本步驟20目前被較廣泛提取使用的目的基因有：蘇云金桿菌抗蟲基因、人胰島素基因、人干擾素基因、種子貯藏蛋白基因、植物抗病基因等。１、提取目的基因——將

需要的基因從供體生物

的細(xì)胞內(nèi)提取出來。供體生物細(xì)胞取出DNA用限制酶剪去多余部分目的基因限制酶目前被較廣泛提取使用的目的基因有：蘇云金桿菌抗蟲基因、人21提取目的基因的方法用限制酶切斷成許多片段⑴直接分離基因——鳥槍法將供體生物的DNA用限制酶切割為許多片段，再用運(yùn)載體將這些片段都運(yùn)載到受體生物的不同細(xì)胞中去。只要有一個細(xì)胞獲得了需要的目的基因并得以表達(dá)，基因工程就算成功了。

該法最大的缺點是帶有很大的盲目性，工作量大，成功率低。且不能將真核生物的基因轉(zhuǎn)移到原核生物中去。提取目的基因的方法用限制酶切斷成許多片段⑴直接分離基因——22⑵人工合成基因法DNA合成儀①逆轉(zhuǎn)錄法：以信使RNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下將脫氧核苷酸合成合成DNA(基因)。

②直接合成法：根據(jù)蛋白質(zhì)的氨基酸順序推算出信使RNA核苷酸順序，再據(jù)此推算出基因DNA的脫氧核苷酸順序。用游離脫氧核苷酸直接合成相應(yīng)的基因。⑵人工合成基因法DNA合成儀①逆轉(zhuǎn)錄法：以信使RNA為模232、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合用與提取目的基因相同的限制酶切割質(zhì)粒使之出現(xiàn)一個切口，將目的基因插入切口處，讓目的基因的黏性末端與切口上的黏性末端互補(bǔ)配對后，在連接酶的作用下連接形成重組DNA分子。2、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合用與提取目的基因相同的限制酶切割243、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞導(dǎo)入擴(kuò)增常用的受體細(xì)胞：菌類和動植物細(xì)胞3、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞導(dǎo)入擴(kuò)增常用的受體細(xì)胞：菌類和動植254、目的基因的表達(dá)和檢測大量的受體細(xì)胞接受不多的目的基因。處理的受體細(xì)胞中真正攝入了目的基因的很少，必須將它從中檢測出來。將每個受體細(xì)胞單獨培養(yǎng)形成菌落，檢測菌落中是否有目的基因的表達(dá)產(chǎn)物。淘汰無表達(dá)產(chǎn)物的菌落，保留有表達(dá)產(chǎn)物的進(jìn)一步培養(yǎng)、研究。無表達(dá)產(chǎn)物無表達(dá)產(chǎn)物有表達(dá)產(chǎn)物無表達(dá)產(chǎn)物

4、目的基因的表達(dá)和檢測大量的受體細(xì)胞接受不多的目的基因26一、基因工程與作物育種基因工程的應(yīng)用一、基因工程與作物育種基因工程的應(yīng)用27抗蟲轉(zhuǎn)基因植物抗蟲轉(zhuǎn)基因植物28抗蟲害的玉米抗蟲害的玉米29轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物和具有抗逆性的作物新品種。轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具30基因重組課件31抗蟲的基因來自蘇云金桿菌。蘇云金桿菌形成的伴胞晶體是一種毒性很強(qiáng)的蛋白晶體，能使棉鈴蟲等鱗翅口害蟲癱瘓致死。科學(xué)家將編碼這個蛋白質(zhì)的基因?qū)胱魑?，使作物自身具有抵御蟲害的能力?？瓜x的基因來自蘇云金桿菌。蘇云金桿菌形成的伴胞晶體是一種毒性32生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國)乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國)乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因332、基因工程與藥物研制我國生產(chǎn)的部分基因

工程疫苗和藥物許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取的。受材料來源限制產(chǎn)量有限，其價格往往十分昂貴。微生物生長迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。若將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞內(nèi)，讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物，不但能解決產(chǎn)量問題，還能大大降低生產(chǎn)成本。2、基因工程與藥物研制我國生產(chǎn)的部分基因

工程疫苗和藥物34胰島素從豬、牛等動物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價格之高可想而知。將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素！使其價格降低了30%-50%!胰島素從豬、牛等動物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取35干擾素是病毒侵入細(xì)胞后產(chǎn)生的一種糖蛋白。干擾素幾乎能抵抗所有病毒引起的感染，是一種抗病毒的特效藥。此外干擾素對治療某些癌癥和白血病也有一定療效。傳統(tǒng)的干擾素生產(chǎn)方法是從人血液中的白細(xì)胞內(nèi)提取，每300L血液只能提取出1mg干擾素。1980~1982年，科學(xué)家用基因工程方法在大腸桿菌及酵母菌細(xì)胞內(nèi)獲得了干擾素，是傳統(tǒng)的生產(chǎn)量的12萬倍。1987年上述干擾素大量投放市場。基因工程藥品——干擾素干擾素是病毒侵入細(xì)胞后產(chǎn)生的一種糖蛋白。干擾36治療侏儒癥的唯一方法，是向人體注射生長激素。而生長激素的獲得很困難。以前，要獲得生長激素，需解剖尸體，從大腦的底部摘取垂體，并從中提取生長激素?，F(xiàn)可利用基因工程方法，將人的生長激素基因?qū)氪竽c桿菌中，使其生產(chǎn)生長激素。人們從450L大腸桿菌培養(yǎng)液中提取的生長激素，相當(dāng)于6萬具尸體的全部產(chǎn)量?；蚬こ趟幤贰L激素治療侏儒癥的唯一方法，是向人體注射生長激素。373、環(huán)境保護(hù)

基因工程做成的“超級細(xì)菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。通常一種細(xì)菌只能分解石油中的一種烴類，用基因工程培育成功的“超級細(xì)菌”卻能分解石油中的多種烴類化合物。有的還能吞食轉(zhuǎn)化汞、鎘等重金屬，分解一些毒害物質(zhì)。3、環(huán)境保護(hù)基因工程做成的“超級細(xì)菌”能吞食和分解多種38環(huán)境監(jiān)測：

基因工程做成的DNA探針能夠十分靈敏地檢測環(huán)境中的病毒、細(xì)菌等污染。1t水中只有10個病毒也能被DNA探針檢測出來環(huán)境監(jiān)測：

基因工程做成的DNA探針能夠十分靈敏地檢測環(huán)39

轉(zhuǎn)基因食品

安全嗎?!轉(zhuǎn)基因食品安全嗎?40轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性你認(rèn)為應(yīng)該如何對待轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性問題？目前，大多數(shù)專家認(rèn)為，已經(jīng)投入商品化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因番茄、玉米等農(nóng)產(chǎn)品都是安全的。迄今為止尚無食用轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品引起任何嚴(yán)重問題的科學(xué)報道。轉(zhuǎn)基因抗蟲棉、耐貯藏番茄、抗病毒甜椒及基因工程疫苗等已獲得生產(chǎn)應(yīng)用安全證書。轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性你認(rèn)為應(yīng)該如何對待轉(zhuǎn)基因生物和41練習(xí)：⒈要使目的基因與對應(yīng)的載體重組，所需的兩種酶是（）①限制酶②連接酶③解旋酶④還原酶Ａ．①②Ｂ．③④Ｃ．①④Ｄ．②③⒉實施基因工程的第一步的一種方法是把所需的基因從供體細(xì)胞內(nèi)分離出來，這要利用限制性內(nèi)切酶。一種限制性內(nèi)切酶能識別ＤＮＡ分子的ＧＡＡＴＴＣ順序，切點在Ｇ和Ａ之間，這是利用了酶的（）Ａ．高效性Ｂ．專一性Ｃ．多樣性Ｄ．催化活性易受外界影響ＡＢ練習(xí)：⒈要使目的基因與對應(yīng)的載體重組，所需的兩種酶是（42⒊基因工程的正確操作步驟是（）

①使目的基因與運(yùn)載體結(jié)合

②將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

③檢測目的基因的表達(dá)是否符合特定性狀要求

④提取目的基因

Ａ．③②④①Ｂ．②④①③

Ｃ．④①②③Ｄ．③④①②

Ｃ⒊基因工程的正確操作步驟是（）

①使目的基因與運(yùn)載體結(jié)合43演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！44轉(zhuǎn)基因西紅柿轉(zhuǎn)基因驅(qū)蚊草轉(zhuǎn)基因西紅柿轉(zhuǎn)基因驅(qū)蚊草45基因重組課件46轉(zhuǎn)基因超級小鼠轉(zhuǎn)基因超級小鼠47導(dǎo)入人基因具特殊用途的豬和小鼠導(dǎo)入人基因具特殊用途的豬和小鼠48水母水母49能發(fā)熒光的熱帶斑馬魚普通熱帶斑馬魚是不發(fā)熒光的如何讓普通熱帶斑馬魚也發(fā)熒光?能發(fā)熒光的熱帶斑馬魚普通熱帶斑馬魚是不發(fā)熒光的如何讓普通熱帶50家蠶能夠吐出蠶絲為人類利用能否讓細(xì)菌“吐出”蠶絲？設(shè)想家蠶能夠吐出蠶絲為人類利用能否讓細(xì)菌“吐出”蠶絲？設(shè)想51怪物1怪物152怪物2怪物253怪物3怪物354什么叫基因工程？

基因工程又叫基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。是指按照人們的意愿,在生物體外，通過對DNA分子進(jìn)行人工“剪切”和“拼接”，對生物的基因進(jìn)行改造和重新組合，然后導(dǎo)入到受體細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀，產(chǎn)生出人類需要的基因產(chǎn)物?；蚬こ痰母拍钍裁唇谢蚬こ?？基因工程又叫基因拼接技術(shù)或D55甲生物乙生物取出目的基因“剪切”

“拼接”新類型表達(dá)新的生物產(chǎn)品基因敲除技術(shù)轉(zhuǎn)基因技術(shù)生物新類型敲除不利基因新的生物產(chǎn)品甲生物乙生物取出目的基因“剪切”

“拼接”新類型表達(dá)新的56目的基因的獲得如何將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的表達(dá)需要解決什么問題？目的基因的獲得需要解決什么問題？57原理：基因重組操作水平：DNA分子水平結(jié)果：定向地改造生物的性狀，獲得人類所需要的品種（如獲得產(chǎn)生人胰島素的大腸桿菌）。基因工程目的基因供體細(xì)胞受體細(xì)胞過程：原理：基因重組操作水平：DNA分子水平結(jié)果：定向地改58基因操作的工具1.基因的“剪刀”──限制性內(nèi)切酶（限制酶）一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切割點上將DNA分子切斷。專一性基因操作的工具1.基因的“剪刀”──限制性內(nèi)切酶（限制酶）59基因的針線：DNA連接酶

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G用同種限制酶切割基因的針線：DNA連接酶

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被同一種限制酶切斷的幾個DNA是否具有相同的黏性末端？被同一種限制酶切斷的幾個DNA是否具有相同的黏性末端？61２、基因的針線──DNA連接酶連接酶的作用是：將互補(bǔ)配對的兩個黏性末端連接起來，使之成為一個完整的DNA分子。２、基因的針線──DNA連接酶連接酶的作用是：將互補(bǔ)配對623、基因的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體常用的運(yùn)載體：質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒標(biāo)記基因，便于進(jìn)行檢測。3、基因的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體常用的運(yùn)載體：質(zhì)粒、噬菌體和動植63第一步：獲取目的基因：基因工程基本步驟第一步：獲取目的基因：基因工程基本步驟64目前被較廣泛提取使用的目的基因有：蘇云金桿菌抗蟲基因、人胰島素基因、人干擾素基因、種子貯藏蛋白基因、植物抗病基因等。１、提取目的基因——將

需要的基因從供體生物

的細(xì)胞內(nèi)提取出來。供體生物細(xì)胞取出DNA用限制酶剪去多余部分目的基因限制酶目前被較廣泛提取使用的目的基因有：蘇云金桿菌抗蟲基因、人65提取目的基因的方法用限制酶切斷成許多片段⑴直接分離基因——鳥槍法將供體生物的DNA用限制酶切割為許多片段，再用運(yùn)載體將這些片段都運(yùn)載到受體生物的不同細(xì)胞中去。只要有一個細(xì)胞獲得了需要的目的基因并得以表達(dá)，基因工程就算成功了。

該法最大的缺點是帶有很大的盲目性，工作量大，成功率低。且不能將真核生物的基因轉(zhuǎn)移到原核生物中去。提取目的基因的方法用限制酶切斷成許多片段⑴直接分離基因——66⑵人工合成基因法DNA合成儀①逆轉(zhuǎn)錄法：以信使RNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下將脫氧核苷酸合成合成DNA(基因)。

②直接合成法：根據(jù)蛋白質(zhì)的氨基酸順序推算出信使RNA核苷酸順序，再據(jù)此推算出基因DNA的脫氧核苷酸順序。用游離脫氧核苷酸直接合成相應(yīng)的基因。⑵人工合成基因法DNA合成儀①逆轉(zhuǎn)錄法：以信使RNA為模672、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合用與提取目的基因相同的限制酶切割質(zhì)粒使之出現(xiàn)一個切口，將目的基因插入切口處，讓目的基因的黏性末端與切口上的黏性末端互補(bǔ)配對后，在連接酶的作用下連接形成重組DNA分子。2、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合用與提取目的基因相同的限制酶切割683、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞導(dǎo)入擴(kuò)增常用的受體細(xì)胞：菌類和動植物細(xì)胞3、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞導(dǎo)入擴(kuò)增常用的受體細(xì)胞：菌類和動植694、目的基因的表達(dá)和檢測大量的受體細(xì)胞接受不多的目的基因。處理的受體細(xì)胞中真正攝入了目的基因的很少，必須將它從中檢測出來。將每個受體細(xì)胞單獨培養(yǎng)形成菌落，檢測菌落中是否有目的基因的表達(dá)產(chǎn)物。淘汰無表達(dá)產(chǎn)物的菌落，保留有表達(dá)產(chǎn)物的進(jìn)一步培養(yǎng)、研究。無表達(dá)產(chǎn)物無表達(dá)產(chǎn)物有表達(dá)產(chǎn)物無表達(dá)產(chǎn)物

4、目的基因的表達(dá)和檢測大量的受體細(xì)胞接受不多的目的基因70一、基因工程與作物育種基因工程的應(yīng)用一、基因工程與作物育種基因工程的應(yīng)用71抗蟲轉(zhuǎn)基因植物抗蟲轉(zhuǎn)基因植物72抗蟲害的玉米抗蟲害的玉米73轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物和具有抗逆性的作物新品種。轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具74基因重組課件75抗蟲的基因來自蘇云金桿菌。蘇云金桿菌形成的伴胞晶體是一種毒性很強(qiáng)的蛋白晶體，能使棉鈴蟲等鱗翅口害蟲癱瘓致死?？茖W(xué)家將編碼這個蛋白質(zhì)的基因?qū)胱魑?，使作物自身具有抵御蟲害的能力?？瓜x的基因來自蘇云金桿菌。蘇云金桿菌形成的伴胞晶體是一種毒性76生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國)乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國)乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因772、基因工程與藥物研制我國生產(chǎn)的部分基因

工程疫苗和藥物許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取的。受材料來源限制產(chǎn)量有限，其價格往往十分昂貴。微生物生長迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。若將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞內(nèi)，讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物，不但能解決產(chǎn)量問題，還能大大降低生產(chǎn)成本。2、基因工程與藥物研制我國生產(chǎn)的部分基因

工程疫苗和藥物78胰島素從豬、牛等動物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價格之高可想而知。將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素！使其價格降低了30%-50%!胰島素從豬、牛等動物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取79干擾素是病毒侵入細(xì)胞后產(chǎn)生的一種糖蛋白。干擾素幾乎能抵抗所有病毒引起的感染，是一種抗病毒的特效藥。此外干擾素對治療某些癌癥和白血病也有一定療效。傳統(tǒng)的干擾素生產(chǎn)方法是從人血液中的白細(xì)胞內(nèi)提取，每300L血液只能提取出1mg干擾素。1980~1982年，科學(xué)家用基因工程方法在大腸桿菌及酵母菌細(xì)胞內(nèi)獲得了干擾素，是傳統(tǒng)的生產(chǎn)量的12萬倍。1987年上述干擾素大量投放市場?；蚬こ趟幤贰蓴_素干擾素是病毒侵入細(xì)胞后產(chǎn)生的一種糖蛋白。干擾80治療侏儒癥的唯一方法，是向人體注射生長激素。而生長激素的獲得很困難。以前，要獲得生長激素，需解剖尸體，從大腦的底部摘取垂體，并從中提取生長激素。現(xiàn)可利用基因工程方法，將人的生長激素基因?qū)氪竽c桿菌中，使其生產(chǎn)生長激素。人們從450L大腸桿菌培養(yǎng)液中提取的生長激素，相當(dāng)于6萬具尸體的全部產(chǎn)量?；蚬こ趟幤贰L激素治療侏儒癥的唯一方法，是向人體注射生長激素。813、環(huán)境保護(hù)

基因工程做成的“超級細(xì)菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。通常一種細(xì)菌只能分解石油中的一種