基因工程及其應(yīng)用課件上課

最新款的摩托車你想過嗎?誰能告訴我這是ＷＨＡＴ？誰能告訴我這是ＷＨＡＴ？“嫁接〞了人胰島素基因的大腸桿菌基因工程及其應(yīng)用第2節(jié)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。一、基因工程基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)定向遺傳性狀原理：基因重組操作水平：DNA分子水平結(jié)果：定向地改造生物的遺傳性狀，獲得人類所需要的品種。二、基因操作的工具1、基因工程的指“限制性核酸內(nèi)切酶〞主要存在于微生物已發(fā)現(xiàn)的有200多種種類:來源:“”特點(diǎn):一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列,并在特定切點(diǎn)切割DNA分子作用于：磷酸二酯鍵識(shí)別特定序列在特定部位切割限制性內(nèi)切酶〔EcoRⅠ〕作用過程點(diǎn)擊播放

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CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG練習(xí)使用EcoRI剪切目的基因CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG

目的基因黏性末端2、基因工程的指“DNA連接酶〞“

”

作用：將互補(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)粘性末端連接起來，使之成為一個(gè)完整的DNA分子種類E.coliDNA連接酶T4DNA連接酶DNA連接酶的作用過程點(diǎn)擊播放

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。使用DNA連接酶制作重組DNA分子甲片段CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATT乙片段GGCATCTTAAAATTCCGTAG

重組DNA分子RecombinantDNAGGCATCTTAAAATTCCGTAG3、基因的運(yùn)載體〔2〕條件①能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存②具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接③具有標(biāo)記基因，便于進(jìn)行篩選〔1〕運(yùn)載體的概念運(yùn)載外源DNA進(jìn)入受體細(xì)胞的運(yùn)輸工具〔3〕常用的運(yùn)載體：質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)、植物病毒等

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,是擬核或細(xì)胞核外能夠自主復(fù)制的很小的環(huán)狀DNA分子.

〔4〕特點(diǎn)：都有侵染或進(jìn)入宿主細(xì)胞的能力第一步：獲取目的基因三、基因工程基本步驟1.目的基因:主要指編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因2.方法(1)從自然界已有物種中別離(2)人工合成法:基因文庫中別離、PCR技術(shù)逆轉(zhuǎn)錄法、化學(xué)合成法第二步：目的基因與運(yùn)載體結(jié)合注意：要用同一種限制酶切取目的基因和運(yùn)載體，并用DNA連接酶連接。第三步：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞1、常用的受體細(xì)胞：大腸桿菌、枯草桿菌、酵母菌、動(dòng)植物細(xì)胞等2、常用微生物作受體細(xì)胞的原因：微生物增殖快、代謝快、目的產(chǎn)物多第四步:目的基因的檢測和鑒定一般檢測：標(biāo)記基因是否表達(dá)鑒定:(1)用DNA分子雜交法檢測轉(zhuǎn)基因生物的染色體是否插入了目的基因(2)用分子雜交法檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA(3)用抗原-抗體雜交法檢測目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì)從細(xì)胞中別離出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)與檢測三、基因工程操作的根本步驟四、基因工程的應(yīng)用1、基因工程與作物育種抗蟲轉(zhuǎn)基因植物生長快、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)藍(lán)色妖姬導(dǎo)入人基因具特殊用途的豬和小鼠水母轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄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

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)。假設(shè)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)本錢。

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(jí)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(jí)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)化汞、鎘等重金屬，分解DDT等毒害物質(zhì)的細(xì)菌。3、環(huán)境污染治理

利用基因工程培育的“指示生物”能十分靈敏地反映環(huán)境污染的情況，卻不易因環(huán)境污染而大量死亡，甚至還可以吸收和轉(zhuǎn)化污染物。

轉(zhuǎn)基因食品

平安嗎?!

轉(zhuǎn)基因植物的平安性爭論支持派認(rèn)為：如果轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)生物技術(shù)得不到社會(huì)支持，這一研究將被扼殺，并且強(qiáng)調(diào)，迄今為止并沒有發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因食品危害人體健康和環(huán)境確實(shí)切證據(jù)。美國人食用轉(zhuǎn)基因食品已多年，超級(jí)市場上有4000多種商品是含有轉(zhuǎn)基因植物成分的，還沒有事例證明人吃了以后會(huì)得病，甚至?xí)鹚劳觥?/p>

加拿大、澳大利亞也是轉(zhuǎn)基因食品的生產(chǎn)大國，均有幾千萬人在吃，到現(xiàn)在為止也沒有—個(gè)案例說明它有問題。反對(duì)派的觀點(diǎn)一英國科學(xué)家聲稱，轉(zhuǎn)基因馬鈴薯會(huì)減弱老鼠免疫系統(tǒng)功能；美國康乃爾大學(xué)也發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)基因玉米會(huì)危害蝴蝶幼蟲及其相關(guān)生態(tài)環(huán)境。環(huán)保團(tuán)體認(rèn)為這種違反自然的轉(zhuǎn)基因作物及產(chǎn)品，未經(jīng)長期平安測試，長期食用可能對(duì)人類及生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響。尤其是注重環(huán)境和生態(tài)保護(hù)的歐盟國家，對(duì)轉(zhuǎn)基因作物更加排斥，因而抵抗美國GMO產(chǎn)品的進(jìn)口。1.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)別離出來，這要利用限制性內(nèi)切酶。一種限制性內(nèi)切酶能識(shí)別ＤＮＡ分子的ＧＡＡＴＴＣ順序，切點(diǎn)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Ｂ隨練習(xí)堂⒈要使目的基因與對(duì)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復(fù)原酶Ａ．①②Ｂ．③④Ｃ．①④Ｄ．②③2.要使目的基因與對(duì)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復(fù)原酶Ａ．①②Ｂ．③④Ｃ．①④Ｄ．②③Ａ基因工程根本操作流程如圖，請(qǐng)據(jù)圖分析答復(fù)：例1(1)圖中A是________；在基因工程中，需要在________酶的作用下才能完成剪接過程。(2)圖中遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原那么的步驟有________。(用圖中序號(hào)表示)(3)從分子水平分析不同種生物之間的基因移植能夠成功的主要原因是________，也說明了不同生物共用一套________________________。【嘗試解答】(1)運(yùn)載體限制酶和DNA連接(2)②④(①②④)(3)不同生物的DNA