人教版教學(xué)課件名校聯(lián)盟山東省新泰市第二中學(xué)20112012學(xué)年生物12基因工程的基本操作程序

人教版教學(xué)課件名校聯(lián)盟山東省新泰市第二中學(xué)2011-2012學(xué)年生物12基因工程的基本操作程序BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA目錄CONTENTS基因工程簡(jiǎn)介基因工程的基本操作程序基因工程的安全性基因工程的前景與展望BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA01基因工程簡(jiǎn)介0102基因工程的定義基因工程是一種利用生物技術(shù)手段對(duì)生物遺傳信息進(jìn)行操作的科學(xué)領(lǐng)域，其核心是基因重組技術(shù)。基因工程是指通過人工操作將一個(gè)生物體的基因轉(zhuǎn)移到另一個(gè)生物體中，從而改變后者的遺傳特性?；蚬こ痰臍v史與發(fā)展基因工程的歷史可以追溯到20世紀(jì)70年代初，當(dāng)時(shí)科學(xué)家首次實(shí)現(xiàn)了重組DNA的實(shí)驗(yàn)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，基因工程在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，為人類帶來了巨大的利益。基因工程在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用包括基因治療、藥物研發(fā)和疫苗生產(chǎn)等。醫(yī)學(xué)領(lǐng)域農(nóng)業(yè)領(lǐng)域工業(yè)領(lǐng)域基因工程在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用包括轉(zhuǎn)基因作物的研發(fā)和生產(chǎn)，以提高作物的抗病性、抗蟲性和產(chǎn)量等?；蚬こ淘诠I(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用包括生物燃料的研發(fā)和生產(chǎn)，以及工業(yè)酶的生產(chǎn)等。030201基因工程的應(yīng)用BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA02基因工程的基本操作程序聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）利用特異性引物，通過DNA聚合酶的催化，擴(kuò)增出目的基因片段?；瘜W(xué)合成法根據(jù)已知的核苷酸序列，合成目的基因?；蛭膸?kù)法通過構(gòu)建基因文庫(kù)，根據(jù)目的基因的核苷酸序列或蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)，篩選出目的基因。目的基因的獲取03電泳檢測(cè)通過凝膠電泳檢測(cè)重組DNA是否成功。01限制性內(nèi)切酶識(shí)別并切割DNA特異位點(diǎn)，產(chǎn)生特定末端。02T4DNA連接酶連接兩個(gè)DNA片段，形成重組DNA?；虻捏w外重組將重組DNA與感受態(tài)細(xì)胞混合，在適宜條件下轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定細(xì)胞株。感受態(tài)細(xì)胞法將重組DNA包裹在磷酸鈣沉淀中，與細(xì)胞混合后導(dǎo)入受體細(xì)胞。磷酸鈣沉淀法將重組DNA直接注射到受精卵中，進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移。顯微注射法將重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞抗性篩選：利用標(biāo)記基因?qū)剐允荏w細(xì)胞進(jìn)行篩選。Southern印跡法：通過探針雜交檢測(cè)目的基因是否存在于受體細(xì)胞中。Northern印跡法：檢測(cè)目的基因的表達(dá)水平。重組體的篩選與鑒定BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA03基因工程的安全性

基因工程可能帶來的風(fēng)險(xiǎn)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)基因工程可能導(dǎo)致基因污染，破壞生態(tài)平衡，影響生物多樣性。健康風(fēng)險(xiǎn)基因工程可能產(chǎn)生有害的基因突變，影響人類健康。社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)基因工程可能加劇社會(huì)不平等，引發(fā)倫理道德問題。123對(duì)基因工程進(jìn)行嚴(yán)格的審批和監(jiān)管，確保其安全可控。建立嚴(yán)格的監(jiān)管機(jī)制提高科研人員的倫理意識(shí)，確?？蒲谢顒?dòng)的道德規(guī)范。加強(qiáng)科研倫理建設(shè)對(duì)基因工程可能帶來的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行科學(xué)評(píng)估，及時(shí)預(yù)警和應(yīng)對(duì)。建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)警機(jī)制基因工程的安全保障措施基因工程應(yīng)尊重生命，不得隨意改變生物的基因組。尊重生命基因工程涉及個(gè)人隱私，應(yīng)尊重個(gè)人隱私權(quán)。保護(hù)隱私基因工程應(yīng)遵循公正公平原則，不得加劇社會(huì)不平等。公正公平基因工程的倫理問題BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA04基因工程的前景與展望合成生物學(xué)的發(fā)展合成生物學(xué)將為基因工程提供全新的工具和方法，使得設(shè)計(jì)和構(gòu)建人工生物系統(tǒng)成為可能?；蛑委熀突蛞呙绲难邪l(fā)基因治療和基因疫苗的研發(fā)將為遺傳性疾病和傳染病的治療提供新的解決方案。基因組編輯技術(shù)的進(jìn)步隨著CRISPR等基因編輯技術(shù)的不斷完善，未來基因工程將更加精確和高效?；蚬こ痰陌l(fā)展趨勢(shì)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域基因治療和基因診斷將為許多遺傳性疾病和癌癥等難治性疾病提供新的治療手段。農(nóng)業(yè)領(lǐng)域通過基因工程改良作物，提高產(chǎn)量和抗逆性，滿足全球不斷增長(zhǎng)的食物需求。生物能源領(lǐng)域利用基因工程改良微生物，提高生物燃料的生產(chǎn)效率。基因工程在未來的應(yīng)用基因工程的倫理和安全問題需要引起高度重視，制定相應(yīng)的法規(guī)和規(guī)范以確保技術(shù)的健康發(fā)展。倫理和安全問題基因工程仍面臨一些技術(shù)瓶頸，如精確編輯和調(diào)控基因