基因工程及其應用PPT通用課件[通用]

1、第2節(jié)、基因工程及其應用能發(fā)光的水母請您欣賞能否讓熱帶魚也能發(fā)光?設(shè)想不能發(fā)光的熱帶斑馬魚能發(fā)熒光的熱帶斑馬魚普通熱帶斑馬魚是不發(fā)熒光的請您欣賞超級小鼠與超級魚能產(chǎn)生人胰島素的大腸桿菌請您欣賞基因“嫁接”一、基因工程(gene engineering)又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。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胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。原理操作環(huán)境操作水平結(jié)果基因重組生物體外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。培育轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的簡要過程：你認為上述培育轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的關(guān)鍵步驟有哪些？普通大

2、腸桿菌(不能分泌胰島素)人體組織細胞提取胰島素基因與運載體DNA拼接導入大腸桿菌(含胰島素基因)轉(zhuǎn)基因大腸桿菌(能分泌胰島素)實例展示1.ONE胰島素基因從人體細胞內(nèi)提取出來2.TWO胰島素基因與運載體DNA連接3.THREE胰島素基因?qū)胧荏w(大腸桿菌)細胞基因的“剪刀”基因的“針線”基因的運載體培育轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的關(guān)鍵步驟：1、 基因的“剪刀”限制性核酸內(nèi)切酶二、基因操作的工具特點:一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點切割DNA分子。如:EcoRI只能識別GAATTC的序列切割位點：具有專一性（特異性）這說明限制酶有什么特點？結(jié)果:磷酸二酯鍵產(chǎn)生黏性末端或平末端重播限制酶

3、（EcoR）作用過程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用同種限制酶切割把兩個不同的DNA同一種限制酶切割，是否具有相同的黏性末端？作用：將互補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.分子針線DNA連接酶限制酶：切割磷酸二酯鍵 DNA連接酶：形成磷酸二酯鍵 3、基因的運輸工具運載體 常用的運載體： 質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒等標記基因，便于進行檢測。 質(zhì)粒存在于許多細菌和酵母菌等生物中,

4、是細胞染色體外能夠自主復制的很小的環(huán)狀DNA分子.作為運載體必須具備哪些條件？1）能夠在宿主細胞中復制并穩(wěn)定地保存。2）具多個限制酶切點，以便與外源基因連接。3）具有某些標記基因，便于進行篩選。如抗菌素的抗性基因、產(chǎn)物具有顏色反應的基因等。1、細胞染色體（或擬核DNA分子）外能自主復制的小型環(huán)狀DNA分子；2、質(zhì)粒的存在對宿主細胞無影響；3、質(zhì)粒的復制只能在宿主細胞內(nèi)完成。質(zhì)?？勺鳛檫\載體有何特點？注意：所謂基因工程的“剪刀”、“針線”只是一種比喻，答題時應書寫為限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）、DNA連接酶。三、基因工程的操作步驟從細胞中分離出DNA從大腸桿菌中提取質(zhì)粒限制 酶提取目的基因限制酶目

5、的基因與運載體結(jié)合DNA連 接酶目的基因?qū)胧荏w細胞目的基因的表達與檢測基因工程操作的基本步驟12基因工程的操作工具1.基因的剪刀 限制性核酸內(nèi)切酶2.基因的針線 連接酶 3.基因的運輸工具 運載體 基因工程的操作步驟1.目的基因的提取2.目的基因與運載體結(jié)合3.目的基因?qū)胧荏w細胞4.目的基因的檢測與表達基因工程(gene engineering)的原理小結(jié)幾種常見育種方法的比較育種方法雜交育種單倍體育種多倍體育種誘變育種基因工程育種基本原理方法優(yōu)點缺點實例作業(yè)：雜交自交選優(yōu)基因重組不同個體的優(yōu)良性狀可集中到同一個個體上育種時間長，需及時發(fā)現(xiàn)優(yōu)良性狀雜交水稻中國荷斯坦?；ㄋ庪x體培養(yǎng)、秋水仙素

6、誘導加倍染色體變異明顯縮短育種年限，后代一般都為純種技術(shù)復雜，成本高普通小麥花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理萌發(fā)的種子、幼苗染色體變異植物莖桿粗壯，果實、種子大，營養(yǎng)高發(fā)育延遲，結(jié)實率低無籽西瓜物理或化學方法處理動植物、微生物基因突變提高變異頻率，大幅度改良某些性狀，加速育種進程有利變異少，需要處理大量實驗材料，具有不確定性青霉菌高產(chǎn)菌株的培育黑農(nóng)五號大豆基因重組將一種生物特定基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)染色體變異定向地改造生物的遺傳性狀可能引起生態(tài)危機，技術(shù)難度大轉(zhuǎn)基因抗蟲棉四、基因工程的應用1、基因工程與作物育種2、基因工程與藥物研制3、環(huán)境保護一、基因工程與作物育種獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作

7、物以及具有抗逆性的作物新品種。普通棉 抗蟲棉轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚基因的番茄生長快、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)請您欣賞超級小鼠與超級魚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有些藥品的生產(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。用基因工程的方法能夠生產(chǎn)各種高質(zhì)量和低成本的藥品。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！3、環(huán)境保護（1）、基因工程做成的“超級細菌”能吞食和分解多

8、種污染環(huán)境的物質(zhì)。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、細菌等污染。1t水中只有10個病毒也能被DNA探針檢測出來要使目的基因與對應的載體重組，所需的兩種酶是( ) 限制酶DNA連接酶解旋酶還原酶 A下列關(guān)于基因工程的敘述中,正確的是:A.限制酶只用于提取目的基因B.細菌體內(nèi)的環(huán)狀DNA均可作運載體C.DNA連接酶可用于目的基因和運載體的連接D.重組DNA分子一旦進入受體細胞,基因工程則完成. 以下說法正確的是:A.目的基因是指重組DNA B.一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列C.DNA重組所用的工具酶是限制酶、連接酶和運載體D.只要受體細胞中含有目的基因，目的基因就一定能夠成功表達 CBA.常用相同的限制性核酸內(nèi)切酶處理目的 基因和質(zhì)粒B.DNA連接酶和RNA聚合酶是構(gòu)建重組質(zhì)粒必需的工具酶C.可用抗生素的培養(yǎng)基檢測大腸桿菌中是否導入了重組質(zhì)粒D.導入大腸桿菌的目的基因不一定能成功表達. （2006年.四川）用基因工程技術(shù)可使大腸桿菌合成人的蛋白質(zhì)。下列說法不正確的是B基因工程技術(shù)在培育抗旱植物用于發(fā)展沙漠農(nóng)業(yè)和改造沙漠方面顯示了良好的前景,荷蘭一家公司將大腸桿菌中的海藻糖合成酶基因?qū)胫参?如甜菜、馬鈴薯等)中并獲得有效表達，使“工程植物”增強了耐旱性、耐寒性的基本操作