基因工程及其應(yīng)用課件

1、普通大米 黃金大米,熱點(diǎn)聚焦,學(xué)習(xí)目標(biāo)： 簡述基因工程的基本原理； 舉例說出基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用； 關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性。 學(xué)習(xí)重點(diǎn)： 基因工程的基本原理； 基因工程的安全性問題。 學(xué)習(xí)難點(diǎn)： 基因工程的基本原理； 轉(zhuǎn)基因生物與轉(zhuǎn)基因食品的安全性。,基因工程：即 。通俗的說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里， 地改造生物的 。,原 理：,操作水平：,結(jié) 果：,基因工程,基因重組,DNA分子水平,定向地改造生物的遺傳性狀，獲得人類所需要的品種。,基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù),定向,遺傳性狀,基因工程培育黃金大米的

2、的簡要過程,黃金大米的培育有哪些關(guān)鍵步驟？,解決培育黃金大米的關(guān)鍵步驟要哪些工具？,基因操作的工具,1、基因工程的,指“ 限制性核酸內(nèi)切酶 ”,主要存在于微生物,一種限切酶只能識別一種特定的核苷酸序列,并在特定切點(diǎn)切割DNA分子,已發(fā)現(xiàn)的有200多種,作用于：,磷酸二酯鍵,幾種常用限制性內(nèi)切酶及其酶切位點(diǎn),限制性內(nèi)切酶（EcoR）作用過程,被同一種限制酶切斷的幾個(gè)DNA是否具有相同的黏性末端？,思考:,形成的黏性末端不同,不同的限制酶呢？,具有,什么叫黏性末端？,當(dāng)限制酶從識別序列的中心軸線兩側(cè)切開時(shí)，被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個(gè)伸出的核苷酸，他們之間正好互補(bǔ)配對，這樣的切口叫

3、黏性末端。,2、基因工程的,指“DNA連接酶”,將互補(bǔ)配對的兩個(gè)粘性末端連接起來，使之成為一個(gè)完整的DNA分子,DNA連接酶的作用過程,DNA連接酶的作用位點(diǎn)是：相鄰的兩個(gè)脫氧核苷酸的切口。即生成：磷酸二酯鍵。,T,磷酸二酯鍵,A,3、基因工程的運(yùn)載體,（2）常用的運(yùn)載體：,質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)、植物病毒等,（1）運(yùn)載體：將外源基因 送入受體細(xì)胞的運(yùn)輸工具,標(biāo)記基因，便于進(jìn)行檢測。,其中質(zhì)粒存在于許多細(xì)菌和酵母菌等生物中,是細(xì)胞染色體外能夠自主復(fù)制的很小的環(huán)狀DNA分子.,作為載體的必要條件,1.能自我復(fù)制 能進(jìn)入受體生物細(xì)胞并在受體生物細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并表達(dá)； 2.有一個(gè)至多個(gè)限制酶切位點(diǎn) 能與目的基

4、因結(jié)合 3.有遺傳標(biāo)記基因 便于觀察 4.對受體細(xì)胞無害、易分離 安全、比較容易得到,基因工程培育黃金大米的的簡要過程,*模擬一下黃金大米的培育過程！,從細(xì)胞中分離出DNA,從大腸桿菌中提取質(zhì)粒,提取目的基因,目的基因與運(yùn)載體結(jié)合,DNA連 接酶,目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,目的基因的表達(dá)與檢測,基因工程操作的基本步驟,要使目的基因與對應(yīng)的載體重組，所需的兩種酶是（ ） 限制酶連接酶解旋酶還原酶 實(shí)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)切酶能識別分子的順序，切點(diǎn)在和之間，這是利用了酶的（ ） 高效性專一性 多樣性催化活性易受外界影響,3、下

5、列有關(guān)基因工程操作順序的組合中，正確的一組是（ ） 目的基因的檢測與表達(dá) 目的基因與運(yùn)載體結(jié)合 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 目的基因的提取 A、 B、 C、 D、,C,課堂小結(jié)：,基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù),基因重組,DNA或基因,DNA分子水平,限制酶、DNA連接酶、運(yùn)載體,（1）提取目的基因 （2）目的基因與運(yùn)載體結(jié)合 （3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 （4）目的基因的表達(dá)和檢測,人類需要的基因產(chǎn)物,你知道什么是真正的碩果累累嗎?,轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品知多少,抗蟲棉,抗CMV甜椒,基因工程與作物育種,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),轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒,基因

6、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(jià)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。,轉(zhuǎn)基因抗乙肝西紅柿(中國)，雖然不能治愈乙肝，但一年只吃幾個(gè)抗乙肝西紅柿，就完全能代替注射乙肝疫苗?？挂腋挝骷t柿屬于轉(zhuǎn)基因食品，就是將乙肝疫苗植入西紅柿內(nèi)，經(jīng)過多代繁殖，使轉(zhuǎn)入的基因穩(wěn)定化。,用轉(zhuǎn)基因的植物生產(chǎn)藥物,胰島素從豬、牛等動(dòng)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(jià)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(jià)格降低了30%-50%!,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)。,通常一種假單孢桿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。,科學(xué)家還培育出能吞食轉(zhuǎn)化