《基因工程与转基因》PPT课件

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1、基因工程与转基因生物基因会“走”、会“跑”、会“跳”、会“转移”吗？麦克林托克和“跳跃基因”在麦克林托克之前，所有研究遗传学的人都认为染色体上的基因就像铁板上钉的钉子，一动也不动。麦克林托克，是一位美国的女遗传学家，她获得哲学博士后，毕生从事玉米的遗传学研究。1951年，她在冷泉港的一次学术讨论会上，第一次提出“跳跃基因”的新概念，认为玉米籽粒的颜色的改变是基因座位改变的结果，但和者寥寥。但从20世纪六十年代末，基因能转移的证据从美国、英国、德国不断被发现，麦克林托克关于“基因能够转移”的结论最终被

2、公认。1983年，81岁高龄的麦克林托克获得诺贝尔奖。基因工程—点石成金的技术基因工程，就是按照人们的设计，把需要的基因（目的基因）从一种生物中取出来，转移到另一生物中，并让它在新的细胞中继续稳定地发挥作用的技术。因为基因工程的过程与一般的机械制造工程或房屋建筑工程一样，是事先经过周密的设计，有目的、有计划、按部就班地进行的，所以把这门技术称为“工程”。基因工程又可称“基因操作”、“基因克隆”、“遗传工程”、“重组DNA技术”、“转基因技术”等。原先物种在长期进化过程中，只能在同一物种之间进行交配，不

3、同的物种之间的是不可能的。这种严格的“门当户对”的要求，最大的优点是可以保持原来物种的稳定性和特殊性。人在物种交配的过程中，只充当一个介绍人的角色，物种交换的是哪一个基因，人们是无法控制的，全依靠染色体之间的自由恋爱，盲目性很大。人们只能在千万个进行了交换的后代中去寻找我们需要的那一种，偶然性很大，效率很低。而基因工程打破了原先物种之间的门户限制，使不同生物基因交换、转移，不受原来物种之间的门户限制，进行自由地交换。更重要的是，这些被用来交换的基因，是“奉旨成婚”，人们可以按照自己的意愿，选择所需要的

4、基因，按人类设计好的蓝图，培育所需要的新生物。基因互换更加有目的、有计划，效率更高。这是一场革命，一个极大的飞跃，使人类利用基因达到了无所不能的地步。基因工程的物质条件一、目的基因根据研究对象的需要，提取的某种生物的基因片段。一般是目的基因的cDNA片段。二、给基因“动手术”的工具－种类不同的酶1.限制性内切酶－一把“分子”剪刀这种酶能在DNA分子的特定位置切割，并且是在DNA内部切割。这种酶的切割，会使DNA片段留下末端，为基因之间的拼接创造条件。2.连接酶连接酶可以将内切酶切割的两个DNA分子片段

5、连接成重组DNA分子。BamHⅠGTCCAGGCCTAGGATCCG+GGATCCCCTAGGHindⅡGTCGACCAGCTGGACCTG+平端切口粘端切口三、基因运载体－运载基因的交通工具基因载体的标准：能自主复制；具有两个以上的遗传标记物，便于重组体的筛选和鉴定；有克隆位点（外源DNA插入点），常具有多个单一酶切位点；分子量小，以容纳较大的外源DNA。1.质粒(plasmid)特点能在宿主细胞内独立自主复制；带有某些遗传信息,会赋予宿主细胞一些遗传性状。2.噬菌体(phage)基因工程的基本过程

6、基本原理目的基因的获取DNA导入受体菌外源基因与载体的连接克隆载体的选择和构建重组体的筛选克隆基因的表达简单称为：分、切、接、转、筛基因克隆示意图1973年，重组DNA技术的诞生，引发了改变整个生物世界的基因研究热潮，给传统的工业、农业、食品业、医药保健业以及人民生活带来了巨大的震撼。不断涌现的研究成果解决了农业、医疗、保健、环境保护中的许多重大问题。产生了巨大的经济效益和社会效益。基因工程中的几个世界第一第一个转基因动物是“超级小鼠”：1982年美国实验室将大鼠的生长激素基因转移到小鼠的受精卵中，由

7、这个受精卵发育出生的小鼠比正常小鼠大2倍。第一个转基因植物是烟草：1983年美国华盛顿大学和孟山都生物技术公司共同培育的抗除草剂的烟草，这种烟草体内含有除草剂耐受基因。第一个基因专利：1980年美国联邦最高法院在查“克热巴提”案中，首次裁定发明“来自人为单细胞生物基因的细菌”获得专利，这是一种能够分解原油多种成分的基因工程细菌。第一个基因工程药物：由美国Lilly公司研制，1982年获准投入市场的重组胰岛素。第一个环境释放的转基因植物：1986年，经美国环保署许可在大田进行栽培，即进行“环境释放”的抗

8、除草剂烟草。第一个转基因食品：1994年获得美国食品与药品管理局（FDA）批准进入市场销售的转基因延熟保鲜番茄———“FlavrSavr”。转基因植物植物基因工程就是按计划向植物受体细胞转移目的基因，并把接受了目的基因的受体细胞培育成符合要求的植株。按照这种方式培育的植株称为转基因植物。植物细胞是全能性细胞，可以长成植株。延熟的西红柿科学家为解决西红柿成熟后，果皮容易变软破烂的问题，设计了一种新基因，转入西红柿细胞，阻断使果皮变软的“多聚半乳糖醛酸酶”基